Федоровский геологический музей бережно сохраняет атмосферу конца XIX века, когда под руководством выдающегося кристаллографа Евграфа Степановича Фёдорова геологи изучали природные ресурсы нашего региона. В центре зала стоит большой стол для заседаний, окружённый шкафами, где хранятся десятки тысяч образцов минералов, пород и штуфов. Мебель для музея была изготовлена по заказу Фёдорова и Стратановича в местной мастерской А. М. Пономарева.

Из этого зала массивная несгораемая дверь ведёт в архивную комнату, где в 394 планшетах собрано более 3 500 карт, планов, разрезов, дневников и записок, оставшихся с времён геологических исследований. Здесь же находится богатая библиотека музея с книгами, журналами и справочниками по естественным наукам и истории.

Память об основателе музея увековечена в мемориальном кабинете, где представлены его личная мебель, специальные приборы и инструменты для изучения минералов, а также микроскопы и стереографические линейки.

Особое внимание в музее уделено Н. А. Каржавину, который сделал выдающееся открытие XX века, Богословско-Петропавловскую бокситовую провинцию и месторождение «Красная Шапочка».

В залах музея выставлены уникальные коллекции уральских самоцветов, редких кристаллов и необычных минералов, а также лучшие образцы рудных и нерудных ископаемых региона. Минералогическая коллекция дополнена изделиями из полудрагоценных камней, а часть экспозиции посвящена палеонтологическим находкам.

На протяжении всех лет музей не только сохраняет историю геологии XIX века, но и развивается. Здесь воссоздана уникальная химическая лаборатория, а также «шлифовальная и кернохранилище», где работал старший шлифовальный мастер Иван Петрович Тумашов.

Главное в музее, это ощущение присутствия его основателей и сотрудников: Ауэрбаха, Фёдорова, Никитина и Стратановича.