沈周雅好古物和书画收藏，据都穆《寓意编》及《故宫书画录》等著录沈周家藏古人书画作品达一百六十余幅，沈周诗文集中所见黄筌《勘书画》、许道宁《关山密雪图》、王蒙《太白山图》等家藏名画尚不在著录之列。
黄公望的《富春山居图》原来也是沈家藏物，沈周甚是珍爱，后因故失去。为聊慰思念之苦，沈周凭借记忆力将长卷从头至尾地背临下来，并在上题曰：“大痴翁此段山水殆天造地设，平生不见多作，作辍凡三年始成，笔迹墨华当与巨然乱真，其自识亦甚惜。此卷尝为余所藏，因请题於人，遂为其子干没，其子後不能有，出以售人，余贫又不能为直以复之，徒系於思耳！即其思之不忘，乃以意貌之，物远失真，临纸惘然。成化丁未中秋日，长洲沈周识。”