Los recintos que lo componen corresponden a: Paleontología y Minería; Arqueología; Historia y Folklore; y Arte Infantil. Las piezas que en su interior se exhiben son de gran valor científico y museístico. Entre ellas se destacan amonites de más de 150 millones de años, material lítico del siglo pasado, monedas acuñadas en 1888 para circulación interna con el nombre del Gral. Rufino Ortega, minerales de la zona, troncos petrificados y especialmente una reconstrucción de un ictiosauro de 100 millones de años que fue hallado en las cercanías de la Cueva de las Brujas.
Merecen especial mención los salones dedicados a la minería, principal actividad económica de los chileciteños en los siglos pasados; el de arqueología, donde se observan hachas, morteros, cerámicas y estatuillas de culturas aborígenes; y la sala dedicada a la plástica, donde se exponen más de sesenta obras de variados autores.