Экспонаты, собрание исторических документов и реликвий, экспозиционные залы Донецкого краеведческого музея могут служить уникальным наглядным пособием при изучении истории, географии, зоологии, ботаники, геологии, краеведения.
В четырёхэтажном здании музея в 24 залах расположены экспозиции по основным трём темам: природа Донецкой области, история досоветского периода, история советского периода.
Войдя в первый зал музея, вы окажетесь в эпохе первобытнообщинного строя: грозная скульптура неандертальца, замахнувшегося камнем на мамонта, скелет которого находится сразу напротив, красноречиво свидетельствует нам о далёком суровом прошлом человечества. В археологической коллекции (8000 экспонатов) представлены предметы Амвросиевской стоянки первобытных людей, Мариупольского могильника, кургана «Двугорбая Могила».
История экономического развития Донбасса связана с открытием в этом степном крае каменного угля. В выставочном зале можно увидеть панораму края с первыми шахтами, на макете они представлены в разрезе, наглядно демонстрирующем все пласты земной коры, подземное устройство шахты, процесс добычи угля под землёй. Здесь же - примитивные орудия труда шахтёров, предметы их скудного быта.
Просматривая страницы истории, переходя из одного музейного зала в другой, подходим к панораме революционных событий в Донбассе. Впечатляет ничуть не меньше, чем знаменитая панорама Бородинского сражения. Февральская буржуазно-демократическая революция 1917 года завершает тему экспозиции «История досоветского периода».
В следующих залах музея показано историческое развитие советского периода, начинающееся с Великой Октябрьской социалистической революции 1917 года.
Макеты заводов, образцы оружия периода Великой Отечественной войны, личные вещи выдающихся личностей эпохи: секретаря КПСС Н.С.Хрущёва, композитора С.С.Прокофьева, художника А.И.Куинджи, театрального деятеля В.И.Немировича-Данченко, космонавта Г.М.Берегового – все эти немые свидетельства истории помогают глубже понять исторический процесс, проникнуться сопереживанием и почувствовать свою сопричастность ко всему происходящему в мире.
Любителей природы устроит больше просмотр экспозиции «Природа Донецкого края Всего отдел природы и раздел «Сельское хозяйство Донецкой области» занимают пять залов. Войдя в смотровой зал «Флора и фауна Донбасса», посетители музея окажутся в рукотворном Великоанадольском лесу, услышат пение птиц, крики диких животных, увидят их как будто наяву. После леса можно проследовать в степь, потому что рядом – панорама Хомутовской степи. «Степь чем далее, тем становилась прекраснее», - невольно вспомнится знакомое по школе описание степи Н.В.Гоголем. Представленная экспозиция играет большую роль в распространении естественнонаучных знаний, рассказывает о полезных ископаемых края, их использовании, климате, растительном и животном мире, достижениях сельского хозяйства.
В палеонтологической коллекции музея хранятся гербарии редких растений Донецкой области; отпечатки ископаемых растений, образцы каменных деревьев.
В нумизматической коллекции, основанной рабочими металлургического завода Н.Николаенко и А.Брещинским, подарившими музею свои коллекции сразу после его образования в 1924 году, хранятся медные и серебряные монеты XV—XVIII веков.
Украшением коллекции старопечатных книг служат фрагменты библиотеки Александрийской гимназии, богослужебные книги 17-18 веков, географический и ботанический атласы 17 века.
Ежегодно в музее проводится до 40 выставок.
В настоящее время в состав музея входят 3 его филиала: музей композитора Сергея Прокофьева в селе Красное Донецкой области, музей истории леса в Великоанадольском лесничестве, музей В.Немировича-Данченко в селе Нескучное.
