В экспозиции представлены материалы археологических исследований: инвентарь самой древней стоянки на территории Карелии, орудия труда из мастерских по обработке камня, восстановленные неолитические сосуды, предметы культа и амулеты из погребений известного Оленеостровского могильника, уникальные артефакты – гранитные плиты с таинственными наскальными рисунками (петроглифами) с восточного берега Онежского озера.
Комплекс «В гостях у древнего племени» представляет собой специальное музейное пространство, предназначенное для творческого освоения исторического материала детьми младшего и среднего школьного возраста. Попадая в старинные сводчатые залы цокольного этажа музея, дети имеют возможность совершить путешествие в далекое прошлое нашего края.
О предках современных карел и вепсов – летописных племенах «корела» и «весь»; об драматической судьбе Корельской земли, находящейся в центре интересов крупных держав Швеции и Новгородской республики, а затем – России; о судьбе народа, столетиями вынужденного в битвах отстаивать свои исконные земли; об исторических изменениях границ Карелии с помощью уникальных экспонатов повествует экспозиция зала.
Макет демонстрирует первоначальный вид Круглой площади (сейчас им. Ленина) с восемью отдельными зданиями в период 1775-1785 годах, сразу после ее постройки. Масштаб макета 1:150.
Посетитель имеет возможность «погрузиться» в эпоху раннего Средневековья, воссозданную при помощи популярного метода познания истории – реконструкции, попытаться стать «сородичем» или «соседом» племени летописной корелы XII–XIV вв., примерив детали одежды и военного снаряжения, изготовленные с максимальным соблюдением древних технологий.
Экспозиция посвящена строительству в начале XVIII в. Петровского оружейного завода, истории первого российского курорта – Марциальные воды, Выго-Лексинскому старообрядческому общежительству. Представлены уникальные экспонаты: чугунное било (1706 год), памятная доска о постройке дворца для Петра I на курорте (1718 год), лубок «Родословное древо А. и С. Денисовых».
В экспозиции представлены материалы, посвященные строительству и развитию Александровского завода, основного градообразующего предприятия.
Экспозиция повествует о промышленном освоении природных богатств Карелии - леса и строительного камня. Карельским мрамором, гранитом и кварцитом декорированы храмы и дворцы Петербурга и других городов России и мира; даже памятник Наполеону в Париже изготовлен из камня, привезенного с берегов Онежского озера. Прославил Карелию и лес: во всем мире ценятся наши корабельные сосны. Инструменты карельских горняков и лесорубов – кирка и бучарда, багор и бревнотаска, детали станков лесопильных заводов – представлены в данной экспозиции.
Экспозиция расположена в двухуровневом зале, который показывает архитектурные особенности здания – фрагмент стены и фундамента конца XVIII в. В зале представлены предметы и документальные материалы, связанные с созданием городов, развитием Петрозаводска, с личностью первого губернатора Г.Р.Державина, и археологические находки, сделанные на территории здания музея – бывшего губернаторского дома.
Макет Кижского ансамбля выполнен архитекторами В.П.Моисеевым и И.И.Медниковым в масштабе 1:50.
Экспозиция «Губернская столица» - это своеобразный «музей в музее». Она посвящена истории Петрозаводска, столицы Олонецкой губернии с 1802 года, важного центра ремесла и торговли Русского Севера. В экспозиции представлены транспортные средства XIX - начала XX веков, показано развитие средств связи – от почты до первых телефонных аппаратов. Посетители могут «заглянуть» в сапожную или швейную мастерскую, цирюльню или лавку Гостиного двора, увидеть утраченные соборы и памятники, украшавшие город еще сто лет назад.
Экспозиция представляет собой интерьер кабинета чиновника Олонецкой губернии рубежа XIX-XX веков. Круглая площадь, на которой расположились здания музея, исторически была центром губернской и городской администрации; здесь вершилось делопроизводство по важнейшим направлениям жизни нашего края. Предметы делового обихода чиновников из собрания музея – канцелярские принадлежности, мундиры, мебель – создают представление о мире статской службы губернского Петрозаводска.
Экспозиция посвящена повседневной жизни губернского Петрозаводска на рубеже XIX-XX вв. – небольшого провинциального города с преимущественно сельским укладом быта. В зале представлены два интерьера, которые могли соседствовать в одном петрозаводском мещанском доме – горница на хозяйской половине и гостиная в квартире чиновника, снимающего жилье у мещан.
В зале № 14 представлена экспозиция, которая рассказывает об истории православной церкви XIX в. на территории Олонецкой губернии, в том числе, о монастырях и священнослужителях. В зале представлены фотографии сохранившихся и исчезнувших церквей, церковная утварь (блюда, кресты, потиры), рукописные и старопечатные книги, иконы.
В зале представлены материалы, рассказывающие о фельдшерской школе, мужской и женской гимназиях, учительской семинарии. Посетитель может увидеть как учились в дореволюционной школе.
Интерактивный зал «Северная изба» представляет собой воссозданный интерьер карельской избы XIX века, наполненный репликами традиционных предметов, игрушек и орудий труда. Данное музейное пространство создано для погружения в быт и культуру жителей Карелии конца XIX – начала XX века и предусматривает посещение зала только в сопровождении экскурсовода.
Эпические песни «Калевалы» и русские былины, записанные исследователями XIX века в Карелии, относятся к культурным ценностям мирового значения. Былины и карельские руны передавались на протяжении многих столетий из поколения в поколение, что позволило сложиться уникальным династиям: среди исполнителей рун прославилась семья Перттуненых, среди сказителей былин – Рябинины.
За столетия на Севере сложился хозяйственный уклад, который позволял крестьянам обеспечивать себя всем необходимым для жизни в суровых природных условиях. Этнографическая экспозиция знакомит с орудиями труда, средствами передвижения, рыболовными и охотничьими ловушками. Игровой зал содержит настольную игру-макет «Поселенцы» и предлагает интерактивные пособия на темы народной кухни, содержания домашнего скота, использования в хозяйстве дерева, обработки льна, шерсти, шкур и кож для одежды.
О том, что и как крестьяне получали в результате своего труда, рассказывает игровой зал, доступ в который возможен в ходе интерактивных занятий. В центре игрового зала находится живописный макет карельской деревни. На занятиях с экскурсоводом он «оживает», превращаясь в игру «Поселенцы» и повествуя о том, как наши предки осваивали глухую дикую тайгу.
Одним из самых ярких этнических маркеров, способных дать наглядное представление об особенностях традиционной культуры народа, является его костюм. Экспозиция показывает праздничные наряды коренного населения Карелии – карелов и русских XVIII века, второй половины XIX – начала ХХ века. Наряды дополняют вышитые полотенца, расписные и резные прялки – лучшие примеры декоративно-прикладного искусства народов Карелии.
В XIX веке двухсветный парадный зал при резиденции Олонецкого губернатора служил для заседаний губернских комиссий и комитетов, для приема важных особ, здесь устраивали балы, маскарады, спектакли. В 2003 году зал был открыт для публики после реставрационных работ, восстановивших прежний облик интерьера. В интерьере сохранились изразцовые печи и хоры для музыкантов, чугунный бюст Петра I и мраморные вазы, установленные в 1858 году к приезду императора Александра II.