内设1个序厅、5个基本陈列厅。基本陈列为《共和之基——辛亥革命历史陈列》。展出400多件文物、复原场景及历史照片。第一展厅位于一楼，展示晚清社会矛盾、救亡探索，孙中山倡议革命以及群众运动。第二展厅位于二楼，介绍展出各地革命团体及同盟会的发端，武昌起义和保路运动。第三展厅位于三楼，介绍武昌起义：酝酿阶段、宝山里失事、第一枪、占领武昌城。第四展厅也位于三楼，介绍武昌首义中的鄂军都督府、阳夏保卫战，以及后续各省的响应及共和的创立。第五展厅则位于二楼，介绍相关纪念和今日的武汉。