Muzeum mieści się w ratuszu zbudowanym w latach 1858 – 1859 wg projektu budowniczego Orłowskiego, rozbudowanym w latach 1923 – 1924 na podstawie planów sporządzonych przez miejscowego architekta Włodzimierza Muchę. Zbiory Muzeum prezentowane są na czterech wystawach stałych: "Pradzieje ziemi radomszczańskiej" - ekspozycja archeologiczna obrazująca najdawniejsze dzieje osadnictwa w okolicy Radomska; "Z dziejów miasta Radomska" – wystawa historyczna obrazująca dzieje Radomska od nadania praw miejskich w 1266 r. do końca lat 40 XX wieku; "Życie wsi radomszczańskiej na przełomie XIX i XX wieku" – wystawa etnograficzna przedstawiająca życie wsi radomszczańskiej; "Zbiory sztuki w radomszczańskim Muzeum" – wystawa prezentuje kolekcję malarstwa polskiego, meble oraz rzemiosło artystyczne.
Działająca od 2003 roku Galeria Muzeum prezentuje sztukę współczesną i promuje miejscowych artystów. W XIX – wiecznym budynku aresztu, na dziedzińcu Muzeum, w którym niegdyś przetrzymywano drobnych przestępców, a w czasie wojny władze okupacyjne więziły podejrzanych o działalność partyzancką, prezentowane są wystawy historyczne dotyczące wydarzeń i przebiegu II wojny światowej w mieście.
