"Натуральное хозяйство". Традиционные занятия населения Карелии в 19 – первой трети 20 века
Постоянная экспозиция
 Экспозиция содержит комплексы «Водные промыслы» (речное, озерное, морское рыболовство, охота на морских зверей, добыча жемчуга), «Земледелие» (обработка земли, сенокос, урожай), «Лесные промыслы» (пастушество, охота, собирательство).

В краю рун и былин
Постоянная экспозиция
Эпические песни «Калевалы» и русские былины, записанные исследователями XIX века в Карелии, относятся к культурным ценностям мирового значения. Былины и карельские руны передавались на протяжении многих столетий из поколения в поколение, что позволило сложиться уникальным династиям: среди исполнителей рун прославилась семья Перттуненых, среди сказителей былин – Рябинины.

«Губернская столица». Петрозаводск в конце XIX- начале XX вв.
Постоянная экспозиция
Экспозиция посвящена истории Петрозаводска, столицы Олонецкой губернии с 1802 года, важного центра ремесла и торговли Русского Севера. В экспозиции представлены транспортные средства XIX - начала XX веков, показано развитие средств связи – от почты до первых телефонных аппаратов. Посетители могут «заглянуть» в сапожную или швейную мастерскую, цирюльню или лавку Гостиного двора, увидеть утраченные соборы и памятники, украшавшие город еще сто лет назад.

«Петровские заводы». Карелия в эпоху Петра Великого в конце XVII - начале XVIII в.
Постоянная экспозиция
Экспозиция посвящена строительству в начале XVIII в. Петровского оружейного завода, истории первого российского курорта – Марциальные воды, Выго-Лексинскому старообрядческому общежительству. Представлены уникальные экспонаты: чугунное било (1706 г.), памятная доска о постройке дворца для Петра I на курорте (1718 г.), лубок «Родословное древо А. и С. Денисовых».

«По высочайшему указу». Основание Олонецкой губернии в конце XVIII – начале XIX в.
Постоянная экспозиция
Экспозиция расположена в двухуровневом зале, который показывает архитектурные особенности здания – фрагмент стены и фундамента конца XVIII в. В зале представлены предметы и документальные материалы, связанные с созданием городов, развитием Петрозаводска, с личностью первого губернатора Г.Р. Державина, и археологические находки, сделанные на территории здания музея – бывшего губернаторского дома.

«Каменная летопись». Археология Карелии
Постоянная экспозиция
В экспозиции представлены материалы археологических исследований: инвентарь самой древней стоянки на территории Карелии, орудия труда из мастерских по обработке камня, восстановленные неолитические сосуды, предметы культа и амулеты из погребений известного Оленеостровского могильника, уникальные артефакты – гранитные плиты с таинственными наскальными рисунками (петроглифами) с восточного берега Онежского озера.

«Природа Карелии»
Постоянная экспозиция.
Выставочный комплекс «Природа Карелии» - уникальное пространство для семейного досуга и ознакомления с природой Карелии в интерактивном режиме. Здесь представлены две крупных диорамы: «Животные леса» и «Обитатели Белого моря», а также несколько тематических витрин.

Постоянная экспозиция музея
Залы постоянной экспозиции рассказывают о природе, археологии, истории Карелии.

Зал Благородного собрания
Постоянная экспозиция
В XIX веке двухсветный парадный зал при резиденции Олонецкого губернатора служил для заседаний губернских комиссий и комитетов, для приема важных особ, здесь устраивали балы, маскарады, спектакли.

Форма для печатного пряника
Выставка одного предмета приурочена к 145-летию музея и представляет ценный экспонат из первых приобретений Олонецкого губернского музея - пряничную доску.