В зале археологии музея представлены археологические предметы, найденные на территории современной Дубны. Здесь можно увидеть вещи эпохи мезолита, неолита, железного и бронзового веков. Представлены экспонаты древнерусского периода. Как выглядело поселение на месте Дубны в XII веке, можно посмотреть на макете.
В зале дворянских усадеб посетители увидят предметы бытования дворян XIX–XX веков, познакомятся с картами, схемами и фотографиями дворянских гнезд Вяземских, Мамонтовых, Роберов. Украшением зала является макет усадебного дома Вяземских.
В выставочном зале развернута долговременная научно-информационная электронная экспозиция Объединенного института ядерных исследований, иллюстрирующая историю этой уникальной международной научной организации и ее сегодняшний день. На выставке используются современные средства показа – шлемы виртуальной реальности.