余姚博物館有五個展廳，包括三個基本展廳和兩個臨時展廳。博物館基本陳列“上下七千年”布置在三個基本展廳，由序廳、陶瓷廳、青銅玉雜廳組成。展示了從河姆渡新石器時代到明清時期的近300件代表性文物，以直觀的方式向人們展示了余姚歷史文化的悠久和博大精深。其中序廳主要運用圖表、模型、雕塑等方法，整體、概括地反映余姚的歷史文化。有清代余姚雙城沙盤模型，“四賢”銅像，聖賢手跡。
陶瓷館展示了余姚悠久深厚的陶瓷文化，從河姆渡新石器時代的炭砂陶器，到三朝的印花陶器和原始瓷器，再到六朝至五代、北宋時期的越窯青瓷。展出的精品有新石器時代的鳥形陶器、戰國時期原始瓷器的香氣、西晉時期的青瓷蜥蜴雞頭壺、越窯秘色瓷中的摩羯紋等。此外，陶瓷館還展出了許多元、明、清時期的精品瓷器，包括元代龍泉窯青瓷藤條洗、明代德化窯漁父瓷雕、清代綠花絲帶、青花釉裏紅球瓶、青花瓶、彩圖門球瓶、粉彩盤等，展示了余姚文物部門歷代的收藏成就。青銅玉器雜館陳列著大量的石器、青銅器、骨器、玉器、金銀器、磚瓦、印章、硯臺等雜器，包括河姆渡新石器時代的石霰、骨匕首、象牙雕鳥形匕首、東漢的青銅弩機、東漢的四乳四神銅鏡、唐代的雙鳳瑞銅鏡、戰國的玉壁、宋代的金虎等。這些雜項雖然大多體積不大，但精美雅致，凝結著古代余姚人民生產、生活和藝術智慧的結晶，具有很高的歷史和藝術價值。