Музей открылся в 1956 году, имеет 4 выставочных зала.

Зал дореволюционной истории рассказывает об исторических предпосылках открытия цифирной школы в Невьянске и истории последующих преемников школы. Зал богат подлинными предметами XIX и начала XX века.

Зал современной истории раскрывает этапы становления и развития учебного заведения посредством подлинных документов, фотографий, писем, личных вещей учащихся и преподавателей, макетов и моделей, приборов и т. п.

В третьем зале экспозиция повествует о выпускниках колледжа в династиях, потомственных уральских горняках и металлургах, Героях Социалистического Труда, учёных, писателях, спортсменах, участниках локальных войн.

Экспозиция четвёртого зала посвящена педагогическому коллективу, семейным династиям преподавателей. Здесь же располагается небольшая выставка об истории комсомольской организации НТГМТ.

В 2011 году музей колледжа стал обладателем 3-й премии во Всероссийском конкурсе учреждений ПО всех уровней на лучшее оформление и деятельность музея по отражению важнейших событий истории России и региона.