Von den Anfängen der Archäologie in Süddeutschland mit Karl Wilhelmi, der interessanten Ur- und Frühgeschichte, der keltischen und römischen Besiedlung, der Geschichte als Reichsstadt im Mittelalter bis zu den kriegerischen Auseinandersetzungen des 17. Jahrhundert beherbergt das Museum unzählige historische Schätze.
Einer der Schwerpunkte im Museum ist die Demokratie und Freiheitsbewegung 1848/49 mit ihren Protagonisten Franz Sigel und Friedrich Hecker sowie die Auswanderung der Revolutionären und anderer Sinsheimer Bürger nach Amerika.
Seit dem Frühjahr 2022 ist im Stadt- und Freiheitsmuseum auch das Lichdi-Lädle, ein historischer Kolonialwarenladen von 1905, zu finden.
