4 Bảo vật quốc gia gồm: Lá đề trang trí chim phượng đất nung thời Lý, niên đại thế kỷ XI; Đao cẩn tam khí, niên đại thời Trần, thế kỷ XIV; Mô hình đất nung kiến trúc thời Lê sơ, niên đại thế kỷ XV; Thẻ bài cung nữ ra vào nội cung thời Lê sơ, niên đại tháng 4, năm Quang Thuận thứ 7, đời vua Lê Thánh Tông (1466).
Lá đề trang trí chim phượng đất nung thời Lý, Hoàng thành Thăng Long gồm 2 phần: Thân và bệ. Thân lá đề gồm cuống và lá, phần cuống đã bị mất, phần lá có hình dáng như 1/2 hình lá cây bồ đề theo chiều bổ dọc từ đỉnh đến cuống lá. Hai mặt trang trí hình chim phượng ở tư thế nhảy múa trên hoa lá. Phần thân bị vỡ một phần trên đỉnh lá, độ dày không đều. Bệ lá đề đã bị mất, chưa được phục chế. Dựa vào cấu trúc của lá đề, so sánh với một số lá đề khác có thể đoán bệ của lá đề có cấu trúc giống như một viên ngói úp nhưng thân dày hơn, độ cong phù hợp để trang trí bộ mái.
Mặc dù phần thân đã bị om, dập; mất phần bệ nhưng so với những lá đề cùng loại đã được phát hiện thì Lá đề trang trí chim phượng đất nung thời Lý, Hoàng thành Thăng Long là phiên bản còn đầy đủ và đẹp nhất. Lá đề có hình chim phượng đang nhảy múa trên hoa sen, đầu ngẩng cao, hai mỏ chụm lại, một chân co, một chân làm trụ tạo cảm giác như đang nhún nhảy trên nền hoa dây lá.
Đao cẩn tam khí, Hoàng thành Thăng Long có cấu tạo gồm hai phần thân và cán. Phần cán chỉ còn lại lõi thép bên trong dài 18,5cm, lá chắn, chuôi và chốt chuôi đều đã mất. Dấu vết còn lại cho thấy, chuôi vốn được bọc bằng gỗ, đầu trên tiếp giáp với lá chắn được thít chặt bằng đai kim loại màu vàng đỏ giống như màu đồng đỏ. Đai dài 1,8cm, làm bằng hợp kim đồng, bề mặt được mài bóng, hai viền đai khắc những đường chỉ diễn tả sợi chỉ bện lại giống như sợi dây thừng cực kì tinh xảo.
Thân Đao cẩn tam khí có chiều dài 64cm, cấu trúc gồm 3 phần: lưỡi bén, sống và mũi. Hai mặt trên thân trang trí hoa văn bằng kỹ thuật cẩn, chất liệu cẩn là kim loại màu vàng và trắng, màu của thép làm nền khiến các họa tiết càng trở nên nổi bật. Hoa văn trang trí trên đao đặc biệt tinh xảo, sống đao được trang trí hoa văn dây lá với họa tiết lá xoắn hình sin chạy từ cán đến mũi, hai màu chủ đạo là màu trắng và vàng.
Thẻ bài cung nữ ra vào nội cung thời Lê sơ. Thẻ là tấm hợp kim đồng, phẳng, mỏng, hình thang cân, hai góc của cạnh trên của hình thang được tỉa cong. Thẻ cao 12,7cm; cạnh dưới rộng 4,9cm; cạnh trên rộng 4,6cm; phía trên dày 0,11cm; phía dưới dày 0,10cm. Các cạnh được mài vê tròn để làm mất độ nhọn, sắc của cạnh. Trên trục chính tâm từ trên xuống dưới của thẻ, cách đỉnh 1,3cm có một lỗ nhỏ, đường kính lỗ 0,3cm. Lỗ này để luồn dây đeo thẻ.
Hai mặt có khắc chữ Hán, nét chữ khắc sâu, rõ ràng. Mặt thứ nhất khắc 5 chữ 宮女出買牌 “Cung nữ xuất mãi bài”. Chữ được xếp thành một hàng dọc, ở giữa thẻ, kích thước chữ lớn hơn so với chữ ở mặt còn lại. Đây là mặt chính của thẻ. Mặt thứ hai, tức là mặt sau của thẻ khắc 11 chữ, xếp thành hai hàng dọc, hàng thứ nhất (từ phải qua trái) 4 chữ 宫字五號 “Cung tự ngũ hiệu”; hàng thứ hai 7 chữ 光順七年四月造 “Quang Thuận thất niên tứ nguyệt tạo” (tháng 4, năm Quang Thuận thứ 7, đời vua Lê Thánh Tông, năm 1466).
Mô hình kiến trúc thời Lê sơ có cấu trúc đầy đủ gồm 3 phần: Nền, bộ khung cột chịu lực và bộ mái. Mô hình kiến trúc thời Lê sơ, Hoàng thành Thăng Long thực chất là phần còn lại một công trình hoàn thiện. Phần còn lại này bao gồm một phần của bộ mái và một phần của bộ khung kết cấu gồm: Hệ cột, hệ xà; hệ đấu củng. Mặc dù chưa tìm đủ các bộ phận cấu thành một mô hình hoàn chỉnh nhưng qua đây hoàn toàn có thể quan sát thấy các thành tố cấu thành bộ mái gồm hoành tròn, rui đua và rui hàng hiên dẹt, lá mái. Trên cùng lợp ngói ống hay còn gọi là ngói âm dương. Ngói dương diềm mái có đầu tròn, trang trí bông hoa...
Các cấu kiện hoành, rui, lá mái được phủ men vàng sắc đậm giống như màu của bộ khung chịu lực. Ngói được phủ men xanh lục (thanh lưu ly). Qua màu sắc của men có thể thấy, các cấu kiện trên thực tế vốn được làm bằng gỗ sẽ được phủ men màu vàng, mái ngói được phủ men xanh lục.
Như vậy, tại Hoàng thành Thăng Long đang lưu giữ 11 Bảo vật quốc gia. Trung tâm Bảo tồn Di sản Thăng Long – Hà Nội đang nỗ lực bảo vệ và phát huy giá trị của các Bảo vật quốc gia này.
