Помещение музея разделено на семь тематических залов. В зале заселения раскрывается история края с самого начала его существования до XIX ст. Следующий зал "начала XX ст." хранит предметы быта, орудия труда, документы этого периода. Продолжает его зал "1920–1930 годов", который рассказывает историю завода им. Т. Шевченко, колхозного и общественного движения. Два зала посвящены городу времен Октябрьской революции и Второй мировой войны. Тут собраны документы, личные вещи, фрагменты оружия. Также в музее находится галерея Славы, посвященная известным людям Вольнянска, и зал современности, где можно увидеть культурное лицо сегодняшнего города: здесь проходят временные выставки местных художников, мастеров и любителей декоративно-прикладного искусства. Музей проводит активную научно-популяризаторскую работу, организовывает массовые мероприятия, систематически устраивает выставки, подготавливает подборку материалов о местном крае для различных изданий.