Von der Steinzeit bis zur Völkerwanderungszeit sind urgeschichtliche Themen dargestellt; für den Zeitraum frühes Mittelalter bis 19. Jahrhundert steht die Stadtgeschichte seit den Karolinger- und Ottonen-Kaisern im Vordergrund. Weitere Ausstellungen sind der Reformation und dem 30-jährigen Krieg gewidmet.
Die Fülle der Ausstellungsobjekte erlaubt es kaum, Besonderheiten hervorzuheben. Herausragend ist das Original der um 1240 geschaffenen Skulpturengruppe "Der Magdeburger Reiter".
Es handelt sich um das einzige vollplastische Reiterstandbild des Hochmittelalters in Europa, ein Kunstwerk von Weltgeltung. Als Unikat ist weiterhin ein Zinnfigurenstreifen aus dem 13. Jh. mit szenischen Darstellungen der Parzivalsage zu sehen. Großes Nürnberger Puppenhaus um 1700. Das Flugzeug des Luftfahrtpioniers Hans Grade aus dem Jahr 1908.
Möbel aus verschiedenen Jahrhunderten, ergänzt durch Exponate der Malerei und Graphik und des Kunstgewerbes.
Als Außenstellen sind die Gedenkstätte zur Zerstörung Magdeburgs in der Ruine der Johanniskirche (mit Aussichtsturm) sowie die Lukasklause (Schleinufer 1) mit Darstellungen zum Leben und Werk des Otto v. Guericke zu empfehlen.
Das Kulturhistorische Museum feierte im Jahr 2006 seinen 100. Geburts-tag. Trotz der großen Bestandsverluste am Ende des 2. Weltkrieges und der schweren Teilzerstörungen, die das Gebäude in dieser Zeit erlitt, sind die herausragenden künstlerischen Detaillösungen der Architekten und die „überaus malerische Wirkung“ des Gesamteindrucks nach der Wiederherstellung heute wie zur Gründung des Museums noch immer zu bewundern.
Das Museum erlebt derzeit so etwas wie eine Renaissance, die zum einen die Rückbesinnung auf die frühe Stadtgeschichte und damit verbunden auf die malerische und historisierende Disposition dieses attraktiven Hauses bedeutet, zum anderen aber auch einen neuen Zugang zur internationalen Museumsszene eröffnet. Die sinnvolle Weiterentwicklung und schrittweise Sanierung unseres Hauses vollzieht sich in einem schwierigen Prozess der Neugliederung aller Magdeburger Museen.
Der großartige auch internationale Erfolg der 27. Europaratsausstellung „Otto der Große, Magdeburg und Europa“ im Jahr 2001 bestätigte das Konzept, das auch in den nächsten Jahren ein mit Höhepunkten angereichertes Ausstellungsprogramm bereithält. Zwei der herausragenden Vorhaben waren die Stadtgeschichtsausstellung zum Jubiläum „Magdeburg 1200 Mittelalterliche Metropole, Preußische Festung, Landeshauptstadt" (2005) und „Heiliges Römisches Reich Deutscher Nation 962-1806 Von Otto dem Großen bis zum Ausgang des Mittelalters“ (2006), ein gemeinsames Projekt mit dem Deutschen Historischen Museum Berlin.
Gegenwärtig werden neben vielen anderen Vorhaben zwei Ausstellungen vorbereitet: "Spektakel der Macht. Rituale im alten Europa" (2008) und "Aufbruch in die Gotik" zum 800-jährigen Domjubiläum (2009).
