A megye legrégebbi – 1898-ban alapított – múzeuma mutatja be a tó környékén a legteljesebben a Balaton történetét. Az emelet 11 termében tematikus kiállítás ismerteti meg a látogatót a Balaton kialakulásával; látványos diorámákban tanulmányozható a tó és környékének gazdag növény- és állatvilága.
Az I. teremben a Balaton és környezetének geológiája tanulmányozható. Itt a különféle földtörténeti korok leleteit (kőzeteket, gyapjas orrszarvút, mamutcsontokat, rovarokat) állítottak ki.
A II. teremben a parti sáv növényeinek hasznosításáról kapunk képet. A nád-, sás- és gyékényszedő eszközöket, a nádazás szerszámait és az ezekkel készült termékeket láthatjuk itt.
A III. terem a Kis-Balaton élővilágát tárja elénk, kitömött állatok – többek között barna réti héja, kis és nagy kócsag, vörösgém – életképbe állításával.
A IV–V. terem a halászat történetét vázolja föl. Bemutatja például a balatoni halászeszközök fejlődésének, a keszthelyi halászcéhnek, a rekesztőhalászatnak, a jeges halászatnak az eszközeit, dokumentumait. Láthatunk szigonyokat, halászkunyhót, bödönhajót, különféle hálókat. A földművelés története című részben a gabonatermesztés kialakulásáról, ennek eszközeiről tájékozódhatunk, láthatunk fából készült ekét, boronát, kézi hajtású cséplőgépet, kézimalmot.
A fürdőélet és kultúra című tárlat Festetics Györgynek állít emléket, majd Hévíz jelenik meg korabeli képeslapokon, emléktárgyakon. Továbbhaladva az egykori színházi életről, majd a tó által kínált sportolási lehetőségekről kapunk képet. A hajózás története többek között a Széchenyi István által kezdeményezett gőzhajózásról, az első magyar gőzhajó vízrebocsátásáról emlékezik meg. A tó klasszikus hajóit egy terepasztalon mutatják be.
A Balaton környezetvédelme című részben egy műholdas felvétellel figyelmeztet bennünket arra, hogy a tó vízvédelme mennyire fontos feladat. Megdöbbentő látvány annak a több mint tíz, már kipusztult szárnyasnak a preparált gyűjteménye, amelyek már csak itt és élettelenül láthatóak.
A római kori kőtárban faragott kő épületelemek, sírkövek, sírládák és szarkofágok láthatók. A középkori kőtárban többek között néhány nagyon értékes darabot is megszemlélhetünk, ilyenek például a zalavári apátságból származó, XI. századi márványfaragványok és a vörsi határmegerősítő felirat III. István idejéből.