Das Museum hat eine Ausstellungsfläche von rund 1400 Quadratmetern und gliedert sich in drei Abteilungen. Die Abteilung „römisches rottweil - arae flaviae“ ist Zweigmuseum des Archäologischen Landesmuseums Baden-Württemberg. Neben zahlreichen Funden zählt das Orpheusmosaik zu den Besonderheiten.
Eine hölzerne Schreibtafel mit Nennung der Stadt als municipium aus dem Jahr 186 n.Chr. weist Rottweil als älteste Stadt des Landes aus. Die Dauerausstellung wurde im Juli 2011 neu konzipiert wiedereröffnet.
Die „sakrale kunst des mittelalters – sammlung dursch“ ist Zweigmuseum des Landesmuseums Württemberg und beinhaltet mit etwa 180 Holzbildwerken und Tafelmalereien schwäbischer Bildhauer der Spätgotik herausragende Kunstobjekte.