Экспозиция музея размещается в трех зданиях Кисловодской крепости – памятнике истории и культуры XIX века федерального значения. Здание отмечено мемориальными досками в память о великих русских поэтах А.С.Пушкине, М.Ю.Лермонтове, академике архитектуры С.И.Уптоне. Мемориальные доски свидетельствуют о героическом военном прошлом крепости – в годы Первой мировой войны здесь находился лазарет для нижних чинов Кавказского военного округа, а в 1941-1945 г.г. – эвакогоспиталь № 2006.

Общая площадь помещений составляет 1174,2 кв. м, из них под экспозиции и выставки отведено 566,7 кв. м, под хранение фондов – 143,9 кв. м.

Основные разделы экспозиции:
- Летопись земли кисловодской;
- Кисловодск – город славы и милосердия;
- Природные богатства Кавказских Минеральных Вод;
- Государственная символика России: история и традиции;
- Рождение музея.

Выставочный зал музея располагается в круглой башне крепости. Здесь экспонируются временные выставки различной тематики из фондов других музеев, частных фирм, коллекционеров, а также реализуются оригинальные совместные выставочные проекты.

Во внутреннем дворике музея находится лапидарий – экспозиция под открытым небом, где представлены крупные музейные предметы из археологической и этнографической коллекций.

На территории музейного сквера имеется выставочная площадка с образцами советской военной техники.

В фондах музея хранится более 90 тыс. единиц хранения. Наиболее интересной и многочисленной является археологическая коллекция. Весьма значительны и разнообразны этнографические материалы музея. Большую часть музейного собрания составляют военные реликвии. Уникальна космическая коллекция, представленная экспонатами музея истории космонавтики имени Ф.А.Цандера.