В его фондах более 50 тысяч экспонатов, связанных с природой и историей Мариуполя и Донецкого Приазовья. Экспозиция представлена в 7 залах и разделена на 4 части:
- отдел природы – демонстрирует останки древних животных, полезные ископаемые и минералы, среди которых камень, названный в честь города, – мариуполит; гербарии из местных растений, чучела животных, фотографии и диорамы;
- история досоветского периода – здесь представлены предметы быта, орудия труда со времен первых поселений на территории, эпохи энеолита, бронзы и железа, кочевых племен Средневековья, периода создания Мариуполя в 1778 году. В другом зале демонстрируются документы, фотографии, вещи, связанные с жизнью местного населения во второй половине 19 века до февральской революции 1917 года;
- история советского периода – отдел, посвященный жизни края с 1917 по 1991 годы;
- отдел истории современной Украины – с артефактами, связанными с развитием города во времена независимости.
Кроме выставочных залов, музей имеет научную библиотеку с 17 тысячами книг, коллекцию монет и живописи.
Филиалами Мариупольского краеведческого музея являются:
- музей народного быта;
- выставочный зал имени А. И. Куинджи;
- музей истории греков Приазовья;
- художественный музей имени Куинджи.
