Экспозиция разделена на несколько тематических блоков. Так, археологический блок рассказывает об истории края от каменного века до Средневековья. История от XVI до XXI вв. представлена в разделе «Сибирский град Петров». Там выставлены оружие степняков, макет Омской крепости, документы и предметы, связанные с Первой мировой войной и Великой Отечественной войной.
Третья постоянная выставка музея посвящена природе Омской области. Она разбита на несколько ареалов: городские животные, степь, лесостепь, тайга, речная природа. В экспозицию входят чучела животных, относящихся к разным ареалам обитания, также посетителям предлагается справочная информация о них.
