Das Museum befindet sich in einem villenartigen Gebäude, das einst als öffentliche Badeanstalt diente, in zwei Hallen des ehemaligen Elektrizitätswerkes von 1906 sowie in dem angrenzenden Feuerwehrgebäude von 1928. Seine Ausstellung beschäftigt sich mit der Entwicklung Großauheims vom Dorf zur Kleinstadt im Zeitraum von etwa 1850 bis zur Eingemeindung 1974.
Eine eigene Abteilung ist zwei in Großauheim geborenen Künstlern gewidmet: dem Bildhauer August Gaul, der besonders durch seine Tierplastiken in Bronze bekannt wurde, und dem Maler August Peukert, der neben Porträts und Landschaften auch Motive aus der industriellen Arbeitswelt schuf.
Die ortsgeschichtliche Ausstellung beginnt mit der Darstellung der bäuerlichen Lebens- und Arbeitsverhältnisse. Veranschaulicht werden die Hauswirtschaft, die Milchverarbeitung, das Backen, die Hausschlachtung und die Leinenherstellung. Mit Geräten und Werkstätten werden auch die dörflichen Handwerker, insbesondere der Zimmermann (in Zusammenhang mit der Technik des Fachwerkbaus), der Schreiner, der Schmied und der Wagner vorgestellt.
In der ersten Halle sind weitere Handwerksgeräte und größere landwirtschaftliche Geräte und Maschinen (Dampfdreschmaschinen, Traktoren) ausgestellt, die den agrartechnischen Fortschritt veranschaulichen.
Die zweite Halle widmet sich mit Stechuhr und Maschinen der industriellen Arbeitswelt. Dabei wird auch auf die Lebens- und Arbeitsverhältnisse der Arbeiterschaft eingegangen. In der Mitte der Halle befindet sich eine liegende MAN-Dampfmaschine (1936) mit Generator. Weiterhin sind hier ein Laufkran und Transmissionen einer Großauheimer Maschinenfabrik, Gegenstände von Eisengießereien sowie ein stationäres Heißdampf-Einzylinder-Lokomobil (1935) zu besichtigen.
Dampfkessel und Schiffsdampfmaschinen befinden sich in den beiden Museumshöfen.
An bestimmten „Dampftagen“ wird die Dampftechnik auch vorgeführt.
