Экспозиция «История Ярославля» разместилась в шести залах и охватывает все времена в истории города — от основания до начала XXI века.

В первом зале, освещающем историю Ярославля XI — XV веков, центральное место занимает макет, он демонстрирует, как город выглядел семь столетий назад.

Материалы следующего зала погружают в период XVI — XVII столетий. Здесь ярославская церковная фреска XVII века, обычно удалённое от глаз монументальное произведение, просматривается в мельчайших деталях, изразцы с характерным местным орнаментом, предметы вооружения и снаряжения воинов, бытовой комплекс с подлинными вещами XVII века.

Третий зал показывает город XVIII — первой половины XIX века, становление Ярославля как столицы губернии, создание первого русского национального театра, изменение городской среды. В зале — филигранно выполненный от руки план Ярославля, образ города без широких улиц и площадей до всех преобразований, и панорама берега Волги периода его благоустройства в набережную.

Следующий зал отражает развитие промышленности во второй половине XIX — начале XX века: Ярославль — купеческая столица Верхней Волги, горожане предприимчивы и используют технические новинки. Макеты парохода и трамвая, аппарат Морзе, комната с электрической люстрой и мебелью в стиле модерн отражают изменение ритма жизни и представления о комфорте.

Ещё один зал освещает «травмы и триумф XX века»: июльскую катастрофу 1918 года, глобальное разрушение города, импульсы его последующего восстановления и развития, трудовую доблесть ярославцев в годы Великой Отечественной войны: здесь посылка военных лет, выпущенная ярославскими предприятиями продукция для фронта, огромного размера щипцы для тушения авиабомб. Период второй половины XX — начала XXI века освещён в последнем зале, в интерьерах и вещах эпохи, стремительно уходящих из нашей жизни. Только в музее можно увидеть знак мэра города Ярославля, используемый в церемонии инаугурации.

Санитарные дни в 2024 году: 22 марта, 24 мая, 26 июля, 27 сентября, 29 ноября. Экспозиция в эти дни закрыта.