Музей расположен в Ялте, в старинном особняке «Омюр», построенном в 1886 году и принадлежавшем известной дворянской семье Иловайских. А. П. Чехов занимал несколько комнат на первом этаже особняка, где прожил первые полгода своей жизни в Ялте, пока строился его основной дом.
Экспозиция музея представлена в трех комнатах, которые занимал писатель. В залах выставлены предметы из фондов музея. В первом зале внимание посетителей привлекает портрет А. П. Чехова, сидящего за письменным столом, написанный ялтинским художником С. П. Антиповым в 1959 году. Во встроенных застекленных шкафах размещена серия художественных работ ялтинского скульптора Николая Вакуленко: терракотовые гротескные фигурки персонажей рассказов. Каждая работа раскрывает самобытный талант автора, а также удивительный дар выразить характер и душу персонажей.
Экспозиция гостиной посвящена чеховским местам Крыма. Ялта, Севастополь, Феодосия, Бахчисарай, поселки крымского южнобережья Алупка, Симеиз, Форос, Мухалатка, которые А. П. Чехов посещал неоднократно. Здесь представлены различные документы, исторические фотографии и предметы, связанные с писателем и с периодами его путешествий по Крыму.
Третий зал представляет собой мемориальную комнату, посвященную периоду жизни А. П. Чехова на даче «Омюр». Здесь воссоздана обстановка того периода, когда в ней обитал известный писатель, представлены подлинные предметы из фондового собрания Дома-музея А. П. Чехова в Ялте, мебель, личные вещи семьи Чеховых, подарки, которые дарили почитатели его таланта, сувениры, которые он привозил из своих путешествий.