Das Museum befindet sich in einem der ältesten Steingebäude der Stadt, dem 1786 erbauten „Gasthaus zum Engel“, das später als Schule und als Rathaus genutzt wurde. Seit 1985 ist in ihm das Museum untergebracht.
Im Erdgeschoss werden im Wechsel sowohl Werke regional und international bekannter Künstler als auch Ausstellungen des Geschichtsvereins gezeigt.

Im Obergeschoss sind vor- und frühgeschichtliche Bodenfunde aus der näheren Umgebung ausgestellt, die von der Mühlheimer „Arbeitsgruppe Vor- und Frühgeschichte“ restauriert wurden. Die ältesten Exponate stammen aus der Altsteinzeit, die jüngsten aus der jüngsten Stufe der Eisenzeit. Zu ihnen gehören zum Beispiel Keramikfunde, Waffen und Schmuckgegenstände, die teilweise in ihrem rekonstruierten Fundzusammenhang präsentiert werden. Dadurch vermitteln die Gegenstände zusammen mit Fotos, erläuternden Grafiken und Texten ein lebendiges Bild vom Leben unserer Vorfahren.
Zudem werden vier archäologische Datierungsmethoden erläutert, sodass die Besucherinnen und Besucher die zeitliche und kulturelle Einordnung vor- und frühgeschichtlicher Funde nachvollziehen können. Darüber hinaus bietet eine anthropologische Abteilung einen Überblick über die Entwicklung des Menschen.