Τα εκθέματα προέρχονται από ανασκαφές που διενεργήθηκαν κατά τη διάρκεια του 20ου αι. μέχρι σήμερα στους νομούς Λάρισας, Τρικάλων και Καρδίτσας, από παραδόσεις και δωρεές αντικειμένων καθώς και από επαναπατρισμό αρχαιοτήτων. Συνολικά στην έκθεση θα εκτεθούν περί τα 2000 αντικείμενα.

Ως αποστολή του Μουσείου προσδιορίζεται η επαναδιαπραγμάτευση της σχέσης των κατοίκων με το παρελθόν και τα κατάλοιπά του και η ευαισθητοποίησή τους για την προστασία τους, μέσα από τη θεμελίωση μιας δυναμικής σχέσης με τις έννοιες αρχαιολογία, κληρονομιά, υλικός πολιτισμός και πολιτισμική διαχείριση. Η σχέση αυτή θα βασίζεται στις μόνιμες υποδομές του Μουσείου και θα ενισχύεται περαιτέρω από τις περιοδικές δράσεις του.

Η βασική αφήγηση της έκθεσης είναι ο θεσσαλικός χώρος διαχρονικά, η θεσμική οργάνωση των κοινωνιών και η πορεία που προηγήθηκε προς την οργάνωση αυτή. Η προσέγγιση αυτής της διαδρομής στον χρόνο και τον χώρο γίνεται μέσα από το τρίπτυχο: κράτος, θεσμοί, εξουσίες. Σε ορισμένες ενότητες αναδεικνύονται χαρακτηριστικά για την εποχή θέματα ως διακριτές υποενότητες. Οι επιλογές αυτές καθορίστηκαν από το ίδιο το αρχαιολογικό υλικό.

Συγκεκριμένα οι ενότητες έχουν ως εξής: