Музей занимает два исторических здания. В одном из них, бывшем «Народном доме», находятся постоянные экспозиции отдела природы, включающие более ста чучел птиц, животных и рыб нашего региона. Также здесь представлены материалы по истории гражданской и Великой Отечественной войн, история Верхнеуральской тюрьмы и тематические выставки, которые обновляются каждые два месяца.

Историческая экспозиция второго музея расположена в двухэтажном здании начала XX века, которое ранее было магазином купца Устинова и сейчас является памятником архитектуры. В первом зале представлены материалы о древнем прошлом верхнеуральского края, включая ископаемые кости вымерших животных, сведения о жизни древнего человека и предметы национальной культуры коренных народов, таких как башкиры и казахи.

На первом этаже также находится выставочный зал, где проходят персональные выставки художников и фотовыставки. В мае 2003 года здесь была выставка всемирно известного скульптора Эрнста Неизвестного. Сейчас в музее хранится его бронзовая скульптура «Падающий человек». В начале XX века семья деда Эрнста Неизвестного жила в Верхнеуральске, а дети учились в реальном училище. Дом, где находилась типография Михаила Неизвестного, и здание реального училища до сих пор украшают улицы города.

На втором этаже музея расположены два зала. Один посвящен истории Верхояицкой крепости и Оренбургскому казачьему войску. Другой зал рассказывает об истории Верхнеуральска, его торговле и промышленности, купцах и ремесленниках, формировании архитектурного облика города, быте горожан, а также развитии образования и культуры.