Au nombre des collections très variées de l’Inguimbertine le fonds musical occupe une place importante. La musique est de longue date une composante de l’identité carpentrassienne. Elzéar Genêt (1475-1548), surnommé il Carpentrasso, avant d’être le maître de Palestrina, a dirigé la chapelle des papes Jules II et Léon X. Cette tradition ne s’est pas limitée à la seule musique sacrée. Le père Ménestrier, historien de la musique, nous apprend qu’Akébar, roi du Mogol, opéra de l’abbé Mailly, secrétaire du cardinal Alexandre Bichi (1596-1657), évêque de Carpentras, a été joué pour la première fois dans le palais épiscopal de la ville en 1646, douze ans avant les opéras interprétés à Paris par Perrin et Cambert.
Dès son origine, l’Inguimbertine a conservé des fonds musicaux : évangéliaires et fragments de musique neumatique du IXe au XIIe siècle, de nombreux missels manuscrits et imprimés avec notation en plain-chant des XIVème, XVème et XVIème siècles.
En 1858, le legs de Casimir Barjavel, médecin carpentrassien historien du Comtat Venaissin augmenta ce premier fonds musical d’une quantité appréciable d’éditions anciennes et modernes d’œuvres composées par des Comtadins.
Vingt ans plus tard, un don considérable d’un autre Carpentrassien, Jean-Joseph Bonaventure Laurens plaça l’Inguimbertine au nombre des dépôts publics municipaux les plus riches en documents musicaux.Bonaventure Laurens (1801-1890) était comptable de la faculté de médecine de Montpellier, mais il était surtout musicien.Il a connu et fréquenté Mendelssohn, Rinck, Schumann, Brahms, Chopin, Stephen Heller, Gounod, Paladilhe. Castil-Blaze lui portait une grande considération. Ses études très poussées et son éclectisme lui permirent d’apprécier les maîtres de toutes les époques. Laurens ne se contenta pas de propager la musique allemande, alors ignorée en France, de diriger des concerts, d'exécuter quotidiennement à l'orgue, au violoncelle ou au piano les oeuvres les plus diverses ; il fut lui-même compositeur de pièces religieuses, de chants élégiaques et de romances.
À ce patrimoine écrit et graphique s’ajoute, enfin, une collection significative d’une cinquantaine d’instruments de musique d’origine européenne, africaine et extrême-orientale. Ces derniers ont été donnés en 1887 par la mère du capitaine Vigne, un officier originaire de Carpentras ayant résidé en Cochinchine, à Madagascar et en Afrique. Afin de révéler au public l’importance de la proximité entre bibliothèque et musée, instruments de musique et documents figurés sont exposés à l'hôtel-Dieu dès l’entrée de la salle de lecture.