28 декабря 1925 года музей открыл свою первую экспозицию. Этот день стал днем рождения музея. В 1927 году он приобрел картины знаменитых художников: Н. И. Шишкина, Л. К. Саврасова, И. К. Айвазовского. В том же году был организован художественный отдел. Все военные годы музей продолжал работать. В 1949 году Музей местного края был переименован в Сызранский краеведческий музей.
Современная экспозиция разделена на два тематических отдела: естественно-научный и историко-этнографический. Естественно-научный включает в себя разделы «Палеонтология», «Геология», «Минералогия», «Флора и фауна». Историко-этнографический отдел представлен разделами «Археология», «История основания г. Сызрань», «Этнография». Отдельная тематическая зона экспозиции знакомит посетителей с историей освоения Среднего Поволжья и основания города Сызрани, который был заложен по указу Петра и Иоанна Алексеевичей в 1683 году.
Этнографический раздел представлен коллекцией национальных костюмов народов, населяющих Самарскую область. Интересна реконструкция «Русская изба», где показан характерный быт крестьян прошлых столетий, а также вызывают интерес традиционные народные ремесла: плетение из лозы, ткачество, ковка, гончарство.
