55,580㎡의 대지에 건물은 단일 건물로 지상 2층, 지하 1층으로 구성되어 있다. 특히 건물의 지붕 모양이 제주지역의 전통 민가를 본 딴 형태를 취하고 있어 주위의 자연경관과 어우러진 아름다운 모습을 보여주고 있다. 1만 5천여 점의 문화재를 소장하고 있으며, 상설전시실, 기획전시실, 야외전시실로 등에는 약 1천여 점의 유물들이 전시되어 있다.

상설전시실은 중앙 홀을 비롯하여 모두 7개의 전시실로 구성되어 있다. 중앙 홀에는 제주읍성(濟州邑城) 디오라마가 전시되고 있는데, 제주읍성은 1702년(숙종 28) 탐라순력도(耽羅巡歷圖)에 그려진 제주읍성의 모습과 1990년 이후 제주목(濟州牧) 관아터[官衙址]의 발굴조사를 토대로 재현한 것이다.

먼저 선사·고고실은 화산섬 제주의 탄생부터 첫 제주인의 정착과정에 대해 살펴보고, 구석기시대부터 탐라국이 탄생하기 전까지의 문화상을 볼 수가 있다. 특히 청동기시대 삼양동 유적의 복원모형을 통해 선사시대 사람의 삶을 쉽게 이해할 수 있도록 하였다. 고려실은 한반도의 통일왕국 고려와 탐라가 하나의 나라가 되면서, 새로운 변화를 맞이하는 제주의 문화를 보여준다. 화려한 도자문화의 유입과 융성했던 불교문화, 아시아의 거국에 당당히 맞서 싸웠던 대몽항쟁의 역사를 볼 수 있다.

탐라실은 제주만의 독특한 문화가 완성되고 꽃을 피웠던 탐라시대를 보여준다. 탐라국의 탄생에서부터 주변 국가들과의 교류를 통해 성장해 가는 모습을 발굴유물을 통해 살펴볼 수 있다. 또한 탐라순력도실은 300년 전 제주의 모습을 고스란히 기록해 둔 탐라순력도를 통해 조선시대 제주인의 삶을 이해하고 공감할 수 있는 공간이며, 정보검색 코너를 통해서는 탐라순력도의 학술적 가치에 대해서도 이해할 수 있다.

조선시대실은 조선시대에 전개된 제주와 중앙정부와 관계에 초점을 맞추어 전시하였다. 2~3년마다 파견된 제주목사와 정치의 중심이었던 제주목 관아, 유배와 표류를 통한 새로운 문화의 수용, 옛 문서와 생활도구에 나타난 일반인들의 삶에 대하여 살펴볼 수 있다.

기증유물실은 개관 이후 기증된 수천여 점의 유물을 선별하여 정기적으로 교체전시를 하고 있으며, 조선시대와 근․현대 제주인의 생활상을 생생하게 보여주는 유물들이 전시되어 있다.

한편 제주의 지역적 특성이 살아있는 문화공간으로서의 역할을 수행하기 위해 해마다 수차례에 걸쳐 다양한 특별전시회를 개최하고 있으며, 문화강좌, 전통문화체험, 전통문화공연 등의 박물관 교육프로그램도 활발히 운영하고 있다.

연구사업으로는 제주문화의 원류를 밝히기 위해 개관 이후 여러 차례의 발굴조사를 실시하였으며, 제주 삼양동 선사유적, 제주 삼화지구 선사유적, 서귀포 생수궤유적 등에서 중요한 고고학적 발굴이 이루어졌다. 한편 제주를 중심으로 한 해상교류의 역사를 밝히기 위해 해마다 전 세계 여러 섬들을 대상으로 하여 ‘섬 문화 연구’를 진행하고 있다. 현재까지 일본 오키나와지역, 류큐열도 및 대만의 선사․역사시대 문화상에 대한 조사를 실시하고 관련 기획특별전도 개최하였다.

조직은 관장아래 기획운영과와 학예연구실로 구성되어 시설관리 및 방호, 소장유물 및 유물수장고 관리, 유물구입·대여·기탁·국가귀속문화재 관리·유물보존처리 등의 업무를 분담하고 있다.