Музейная экспозиция включает представительные образцы всех разновидностей камнесамоцветного сырья России и стран — бывших республик Советского Союза, декоративно-облицовочных камней, коллекционных минералов, палеонтологических находок, художественные камнерезные изделия.
Вся экспозиция музея размещается в пяти демонстрационных залах и галерее.
В первом зале вас ждут неповторимые по красоте образцы коллекционных минералов, ювелирных и поделочных камней с месторождений всех регионов России и сопредельных стран — бывших союзных республик. Экспозиция галереи знакомит посетителей с условиями образования минералов и типами месторождений.
В двух следующих залах музея демонстрируются коллекции художественных камнерезных изделий, авторские скульптуры, работы в стиле флорентийской мозаики, отдельные экспозиции — "Кварц и его разновидности", "Минералы, открытые на территории России", "Геологи — фронту", коллекции люминесцентных минералов и синтезированных камней.
В четвертом зале музея размещены экспозиция декоративно-облицовочных камней, региональная коллекция кварца и некоторых других минералов.
В Палеонтологическом зале демонстрируются ископаемые остатки древних живых организмов, современной фауны океанов и коллекция импактных пород уникальной Попигайской астроблемы.