Экспозиция музея посвящена истории и культуре Великого Устюга XII–ХХ веков. Археологические находки, предметы вооружения XII–XVI вв. и другие материалы свидетельствуют о раннем периоде истории города, об участии устюжан в создании единого русского государства. В залах представлены подлинные предметы из коллекций музея, отражающие вклад устюжан в освоение Сибири и территорий Русской Америки, в развитие торговли со странами Западной Европы и Китаем.

Подлинники XVII–XIX вв. представляют Великий Устюг как крупный торгово-ремесленный центр. В витринах – превосходные изделия талантливых устюжских мастеров. Это искусно написанные иконы, изящные просечные шкатулки, изделия финифтяной фабрики братьев А. и С. Поповых, филигранные вещи. Здесь можно увидеть великолепные серебряные изделия с черневой гравюрой, в том числе уникальную трехчастную дарохранительницу (1770). Отдельный зал посвящен самобытному художественному промыслу Великого Устюга – резьбе и росписи по бересте.

На первом этаже музея развернута экспозиция «История Великого Устюга в XX – начале XXI века», знакомство с которой позволяет каждому посетителю прикоснуться к истории недавнего прошлого, к ушедшей советской эпохе. В зале «Служили Отечеству» рассказывается об участии устюжан в защите Родины в XIV – начале XX в., в период Великой Отечественной войны 1941–1945 годов.