Экспозиция музея состоит из следующих направлений:

Растительный и животный мир Зауралья представлен в восьми диорамах: «Беркут с добычей», «Степное Зауралье», «Дно водоема», «Осенний лес», «Тетеревиный ток», «Медведь в пещере», «Ночная охота волков» и «Водопад Гадельша».

В зале археологии и этнографии можно ознакомиться с экспозицией «Археология», которая представлена макетом пещеры Шульган-таш, планом-схемой древнего городища Аркаим и витриной, где размещены каменный молот, остатки горшков, украшения бронзового века, кинжалы – акинаки раннежелезного века, зубы и кости мамонта, рога и череп бизона и т.д.

В экспозициях «Юрта» и «Башкирский двор» оформлены башкирская гостевая юрта, крестьянский двор с чучелами домашних животных и птиц, башкирская национальная одежда, изба начала ХIХ века. У экспозиции «Юрта» поражают своими размерами рога барана — архара. Найдены они в 60-х годах около реки Туяляс. Вес их составляет 18 килограммов, размах — 113 см. Центральное место в экспозиции «Изба начала ХIХ века» среди прочих предметов интерьера, занимают часы с боем знаменитого поэта края начала XIX вв. старшины Буранбая Кутусова (Яркей сэсэн).

 «Довоенный зал» включает в себя период с конца 30-х до 60-х годов. Его представляет клуб «Строитель», предметы быта того периода, фотографии первооткрывателей Сибайского карьера. Памяти одного из первооткрывателей карьера – Исхака Мутаева проводились вечера, с показом широкому кругу родословной именитого геолога. Центральное место в экспозиции  довоенного зала занимает патефон времен Великой Отечественной войны. Изготовлен он Молотовским патефонным заводом (заводской  № В3097).

В зале «Боевой Славы», имеются экспозиции «Тыл поселка Сибай в годы войны», «Фронтовые подруги», «Артель Сибайзолото», «Сибайцы – орденоносцы», «Герой Советского Союза  Федор Иванович  Белов», «Солдатская землянка». Особую гордость представляют военные реликвии, переданные музею фронтовиками, фотографии тыла и фронта в ВОВ. Например, медный курай, изготовленный в 1942 году из медной трубки сбитого фашистского самолета Валеевым Бакием Валеевичем, участником войны в составе 112-й Башкирской кавалерийской дивизии. Имеется также футляр для курая, изготовленный бойцом кавалерийской дивизии Ахметшиным Шарифьяном, а также именной портсигар от лейтенанта Дворецкого солдату Султангильдину. Особую ценность представляет собой земля с исторических мест, переданная в дар музею ветераном Великой Отечественной войны Х. З. Артыкаевым.

С объединением городского музея с музеем Башкирского медно-серного комбината в 1996 г., расширились экспозиционные залы и создана экспозиция, посвященная истории становления ведущего до недавнего времени предприятия города — «Башкирский медно-серный комбинат».

Информационном зале музея оформляются временные выставки.