El museo tiene una planta circular en donde se ubican tres salas, amplios patios interiores, grandes ventanales y sus tonalidades buscan incorporarse al paisaje desértico.

La primera sala muestra los tiempos antiguos del asentamiento (30 000 a.C a 100 d.C.). Se exhiben diversos objetos relacionados con la caza y con la recolección, así como fósiles de grandes mamíferos. En el Patio del desierto hay una representación de los primeros destiladores de sotol, un aguardiente regional.

La segunda sala cuenta con una exhibición que se relaciona con la vida cotidiana de Paquimé por lo que hay objetos de barro y cerámica, así como joyería y otros objetos relacionados con las típicas ofrendas de la zona.

La tercera sala habla de la llegada de los españoles, que para esa época ya la zona había sido abandonada. Hay una sala de video en donde se proyecta la historia regional desde la época colonial hasta el siglo XX. Hay también una maqueta de la misión de San Antonio de Padua ubicada cerca de Casas Grandes.

En el segundo nivel del museo hay un gran mirador en donde se tiene una excelente vista de todo Paquimé.