Il museo, allestito al piano nobile della rocca di Novellara, si sviluppa lungo tredici sale espositive, cinque delle quali sono state dedicate a Lelio Orsi, per quarant'anni artista dei Gonzaga, dov'è stato trasferito il ciclo affrescato dal pittore nel salone centrale del Casino di Sopra, sulla base delle indicazioni iconografiche del conte Camillo I, presumibilmente nel 1558. Nella rocca si conservano inoltre i camini in marmo di Verona progettati dallo stesso Orsi e alcuni dei soffitti a cassettoni originari oltre ad arredi, ceramiche, monete della zecca locale e vasi da farmacia, che costituiscono una preziosa raccolta di circa 170 pezzi, tra albarelli, bottiglie e brocche risalenti al XVI-XVIII secolo. Nella prima sala sono collocati tre frammenti di affreschi datati 1280, provenienti da una distrutta chiesa locale. Nella galleria dei ritratti figurano eminenti personalità della dinastia: da Camillo I a Filippo Alfonso, grande di Spagna; da Vittoria di Capua a Matilde d'Este.