Die etwa 5.000 Objekte umfassende Sammlung des Töpfermuseums beinhaltet Keramiken von 19 Werkstätten, von denen sechs Werkstätten bis heute aktiv sind. Sie geben einen Überblick über die Entwicklung der lokalen keramischen Produktion, deren Schwerpunkt lange Zeit auf der Herstellung einfarbig glasierter Irdenware für den täglichen Gebrauch lag. Ab der Mitte des 19. Jahrhunderts begannen die Töpfer ihr Geschirr auch floral und ornamental mit dem Malhorn zu verzieren. Verkauft wurde es bis nach Nürnberg, Erlangen, Bamberg und Bayreuth, mit Anschluss Thurnaus an die Eisenbahn auch nach Würzburg, Augsburg, München und Leipzig.

Den Schwerpunkt der Sammlung bildet die Keramik Günther Stüdemanns. Der Kunstmaler und Keramiker brachte dem Thurnauer Töpferhandwerk neue und entscheidende Impulse. Als Maler an der Kunstgewerbeschule in Hamburg ausgebildet geht Stüdemann 1923 nach Italien, wo er in der Töpferstadt Vietri sul Mare bei Salerno mit der italienischen Keramik und der Technik der Fayencemalerei in Berührung kommt und eine eigene Werkstatt gründet. Nach weiteren Stationen in Berlin und Espulgas/Spanien kommt Stüdemann 1939 im Auftrag des deutschen Heimatwerks Berlin nach Thurnau, wo er zu bleiben beschließt. In den Räumen der ehemaligen Töpferei Pittrof gelingt es ihm durch die Einführung des elektrischen Brennofens und die Anwendung neuer Techniken wie Fayencemalerei, Mosaik- und Glasschmelzkeramik, Sgraffitotechnik und Reduktionsbrand, dem Thurnauer Töpferhandwerk neue Wege aufzuzeigen. Fast 30 Lehrlinge werden in seiner Werkstatt ausgebildet, darunter die erste oberfränkische Töpfermeisterin, Eva-Maria Schnauder. Stüdemann ist es zu verdanken, dass sich das Töpferhandwerk in Thurnau durch die Erschließung neuer Käuferschichten bis in die Gegenwart halten konnte. Seine Werke befinden sich heute in allen wichtigen europäischen Keramiksammlungen.