В выставочном зале № 1 проводятся сменные тематические выставки, в том числе с привлечением фондов других музеев.

В выставочном зале № 2 расположена постоянная экспозиция «От истоков к современности». Выставка отражает историю края, его природные богатства и особенности жизни в суровых северных условиях. В экспозиции представлено 3 раздела: «Природа нашего края» (флора и фауна), «Этнография» (предметы быта народов ханты и манси), «Краеведение» (предметы, отражающие историю образования г. Пыть-Яха, а также освоение нефтяных месторождений Севера). Благодаря технологии дополненной реальности посетителям предоставляется возможность познакомиться с образом жизни хищного млекопитающего выдры, а также узнать об основных этапах добычи нефти.

В выставочном зале № 3 представлена постоянная выставка «ТехноВинтаж», которая наглядно демонстрирует этапы совершенствования технических изобретений, знакомит с историей их создания и создателями.

В музее расположены оборудованные фондохранилища — специальные помещения для хранения музейных предметов и коллекций.