Экспозиция городского музея освещает историю Дубненского края с древнейших времен для наших дней. Она включает в себя несколько разделов:палеонтология — окаменелые остатки древних животных; археология — от древнейшей эпохи камня до позднего Средневековья; этнография — предметы повседневной культуры, собранные в деревнях, находившихся на территории современного города; новейшая история — строительство канала и «тридцатки»; военные годы; создание первых дубненских ускорителей и научного поселка, ставшего основой институтской части современной Дубны. Особый интерес для посетителей представляет богатая археологическая коллекция, включающая в себя древние орудия и оружие, керамическую посуду, украшения из камня, бронзы, железа, стекла и других материалов. Уникальной является представленная в музее коллекция находок, происходящих из культурного слоя древнерусского города Дубны, исторического предшественника современной Дубны, располагавшегося в XII — первой трети XIII в. на Ратминской стрелке. Здесь можно увидеть свинцовые печати и торговые пломбы русских князей, предметы вооружения дружинников, нательные кресты и иконы, прекрасные украшения, которые носили женщины в то далекое время.