El acervo del museo está dividido en cinco salas de exposición: la primera, corresponde a la época prehispánica y nos muestra tanto el medio físico que caracteriza a la región tlaxcalteca como sus primeros pobladores, sobresaliendo algunos monolitos labrados, urnas policromadas, objetos de obsidiana, utensilios zoomorfos y figuras de diversos dioses; la segunda sala describe los principales sucesos ocurridos en la entidad durante la conquista, incluyendo la llegada de Cortés en 1519 y la resistencia de las tribus tlaxcaltecas.