Главное здание – двухэтажный дворец в сталинском готическом стиле, облицованный экларским камнем. Вестибюль отделан красным мрамором, на мраморной лестнице – большая статуя Сталина в полный рост. Экспозиция распределена по шести залам в хронологическом порядке: детство и юность в Гори, революционная деятельность, приход к власти, Вторая мировая война (фото с Тегеранской, Ялтинской и Потсдамской конференций), подарки со всего мира, личные вещи и кабинет. В четвёртом зале между мраморных колонн – посмертная маска Сталина (одна из двенадцати копий, скульптор Манизер).
Отдельный зал, открытый в 2010 году, посвящён репрессиям. Это единственная часть экспозиции, отходящая от героического нарратива. Описания в залах на грузинском и частично на английском – для полного понимания контекста полезен гид.
Перед зданием под стеклянным павильоном в греко-итальянском стиле стоит деревянный дом семьи Джугашвили – отец арендовал одну комнату и мастерскую сапожника в подвале. Справа от музея – зелёный бронированный Pullman-вагон весом 83 тонны, которым Сталин пользовался с 1941 года. Внутри сохранились кабинет, спальня и ванная.