В залах музея можно увидеть коллекционные образцы известных уральских самоцветов, редких кристаллов, необычных по форме и сочетанию минералов, лучших образцов рудных и нерудных полезных ископаемых месторождений региона. Минералогическое собрание дополняет коллекция изделий из полудрагоценных камней. Часть музейной экспозиции отведена под палеонтологические находки.

Память об основателе музея хранит мемориальный кабинет с его личным кабинетным гарнитуром, специальные приборы и инструменты для исследования внутреннего состава минералов, измерения параметров кристаллов.

Геологический музей не только сохраняет историю геологии XIX века, но и продолжает своё развитие. В музее воссоздана уникальная химическая лаборатория, шлифовальная и кернохранилище.