Коллекционный фонд музея формировался более ста лет и сейчас насчитывает свыше 100 тыс. единиц только основного фонда. В четырех комнатах первого этажа располагается отдел природы. Красочные диорамы и биогруппы знакомят с растительным и животным миром калужского края в разное время года. Одиннадцать залов второго этажа занимает отдел истории. Знакомство с историей края начинается с эпохи первобытнообщинного строя, представленного многочисленными археологическими находками. Новейшая история представлена темой «События Великой Отечественной войны на территории края». Отдельная экспозиция посвящена участникам Великой северной экспедиции 1733-1743 годов Василию и Татьяне Прончищевым (исследователь Арктики Василий Прончищев родился и вырос на калужской земле).