株洲博物館的展覽分為基本展覽和臨時展覽兩部分。其中，有兩個基本的展覽:株洲文物展和株洲榮譽館。株州文物展分為三個分館:顏地博物館、青銅器博物館和工藝美術博物館。展示了株洲歷年出土的300余件珍貴文物，包括原始社會時期的陶器、石器、骨器、人工培育的稻作和青銅器、錢幣、鐵器、瓷器、金銀器皿、玉器雜器等。株洲榮譽館分三個分館，展示株洲市建市50年來各行各業取得的巨大成就，分為歷史沿革、中國第壹、金牌產品、全國和省先進四個部分。《株洲文物展》和《株洲榮譽館》制作精美，內容豐富，均獲湖南省優秀展覽。它們是對廣大人民群眾特別是青年學生進行歷史唯物主義、九年級和社會主義教育的重要課堂。
此外，株洲博物館自1995年1月開館以來，已舉辦恐龍科普展、科普樂園展、禁毒教育展、湘西民俗展等臨時展覽60余場，方便了公眾通過博物館了解世界，發揮了良好的社會效益。