Среди материалов о крестьянской войне 1773 - 1775 гг. под предводительством Емельяна Пугачева имеются уникальные экспонаты: пушка, оружие времён крестьянской войны, книга с описанием военных действий под Бугульмой, манифест Е. Пугачёва.

В разделе "Бугульма XIX - начала XX в.в." экспонируются предметы быта различных сословий татар, русских, мордвы, чуваш. Восхищают ювелирные украшения казанских татарок - удивительной лёгкости сканые накосники, воротниковые застёжки, украшенные разнообразными камнями, тканые полотенца, расшитые головные уборы, поясные украшения. Они доносят до нас идеалы национальной красоты, заставляют гордиться мастерством предков.

Среди раритетов, находящихся в экспозиции, материалы из архивов КГБ о проведении раскулачивания в Бугульминском районе, телеграмма за подписью Сталина колхозникам Бугульминского района, газеты, боевые листки периода Великой Отечественной войны 1941 - 45 гг.

Богата и разнообразна природа Бугульминского района. В отделе природы представлена редкая коллекция бабочек, бивень и зубы мамонта. Здесь можно познакомиться с животными, растительным миром региона, увидеть чучело волка, беркута, вальдшнепа, других обитателей лесов и степей.

Ведущее место в фондах музея занимают письменные источники. К числу наиболее ранних реликвий относятся журналы заседаний Бугульминского уездного земского собрания, мусульманская этика, план города 1834 г., церковно-приходская летопись по Градо-Бугульминскому собору.

Многогранно представлен этнографический материал. Это одежда разных народов, домашняя утварь, самовары, украшения. Они доносят до нас информацию о занятиях предков, путях торговли, традициях народа.

С Бугульмой связаны имена многих известных писателей, ученых, деятелей искусства. В годы Великой Отечественной войны в эвакуации здесь жил Алексей Баталов, в будущем народный артист СССР, со своей матерью Н.А. Ольшевской и двумя младшими братьями.