Краеведческий музей расположен в здании, которое является памятником архитектуры федерального значения, — Городском торговом корпусе.

Цокольный этаж занимает постоянная экспозиция «Сибирь в древности», представляющая быт и верования коренных народов Сибири. Основная идея экспозиции — показать не хронологическое развитие отдельных народов Сибири, а дать комплексную картину жизни целых регионов: скотоводов-кочевников на юге Сибири, земледельцев в долинах Оби и Енисея, охотников и рыболовов в таежных зонах, оленеводов на Крайнем Севере. Развитие этих культур (от палеолита до этнографической современности) прослежено в залах.

На первом этаже расположена экспозиция «История Новосибирской области». В залах нашли отражение ключевые события как общероссийского, так и местного значения, продемонстрированы особенности повседневной жизни населения и влияние военного времени. Особое внимание уделено выдающимся уроженцам и жителям региона. В экспозиции можно увидеть личные вещи и фотографии инженера Николая Тихомирова, педагога Клавдии Полянской, Героя Советского Союза Георгия Байдукова, архитектора Андрея Крячкова, трижды Героя Советского Союза Александра Покрышкина, академика Михаила Лаврентьева и других.

Второй этаж отдан под временные выставки.