Экспозиция музея отражает историю города с момента его возникновения до сегодняшнего дня. Основные интерьерные комплексы представляют материалы пугачевского восстания, бугульминских ярмарок XIX в., периодов гражданской и Великой Отечественной войн, документы по истории города XVIII - XX вв., раритетные предметы быта татар, мордвы, чуваш, русских.
Музей имеет отдел истории, природы, выставочный зал.
Среди материалов о крестьянской войне 1773 - 1775 гг. под предводительством Емельяна Пугачева имеются уникальные экспонаты: пушка, оружие времён крестьянской войны, книга с описанием военных действий под Бугульмой.
В разделе «Бугульма XIX - начала XX в.в.» экспонируются предметы быта различных сословий татар, русских, мордвы, чуваш. Восхищают ювелирные украшения казанских татарок - удивительной лёгкости сканые накосники, воротниковые застёжки, украшенные разнообразными камнями, тканые полотенца, расшитые головные уборы, поясные украшения. Они доносят до нас идеалы национальной красоты, заставляют гордиться мастерством предков.
