В экспозиции музея находится более трехсот экспонатов, связанных с достижениями прославленных спортсменов-сочинцев, среди которых чемпионы Олимпийский игр Владимир Кондра, Евгений Кафельников, Дмитрий Ильиных и Алексей Воевода. 
Среди ценнейших экспонатов музея – Заявочная книга «Сочи 2014», Контракт о проведении XXII зимних Олимпийских игр в Сочи в 2014 году, гигантская эмблема SOCHI 2014.ru, которая использовалась для презентации символики Игр на Красной площади в Москве, факелы Олимпиад в Москве и Ванкувере.
Центральное место в музее занимают Олимпийский и Паралимпийский флаги, переданные мэру города Сочи во время торжественной церемонии закрытия XXI Олимпийских и X Паралимпийских зимних игр в Ванкувере.
Украшает экспозицию коллекция сценических костюмов, выполненных по эскизам известного художника-дизайнера Д. Парадизова. В этих костюмах выступали на церемонии закрытия Игр в Ванкувере в 2010 году выдающиеся мастера российского балета Н. Цискаридзе, У. Лопаткина, И. Зеленский и др.
Особый интерес у посетителей вызывают макеты Прибрежного и Горного кластеров, дающие четкое представление об олимпийских спортивных объектах Сочи.