Le musée est installé dans un hôtel particulier du XVIIIe siècle. Plus de 30 salles d’exposition présentent diverses collections liées à la situation de la ville au cœur des Grands Causses.
Les collections révèlent le passé géologique du Sud-Aveyron, les ammonites, les dinosaures avec le premier élasmosaure complet découvert en France, âgé de 180 millions d’années, la vie des hommes préhistoriques sur les Grands Causses, les tumulus, les dolmens et les abris naturels ainsi que l’abondante production de céramiques sigillées des ateliers de potiers de la Graufesenque, à Millau au premier siècle de notre ère.
Les industries de la mégisserie et de la ganterie, en activité à Millau depuis le Moyen-Âge avec la chaîne de transformation des peaux et le savoir-faire des gantiers et des gantières qui taillent, cousent et décorent les différentes parties du gant. Des centaines de modèles de gants d’hier et d’aujourd’hui témoignent de la richesse créatrice de cette industrie de la mode.
Plusieurs salles du musée sont consacrées aux expositions temporaires toute l’année.