De vaste tentoonstelling presenteert hoogtepunten uit de geschiedenis van Valkenburg en omgeving. De rode draad daarin is ‘mergel’, de kalkzandsteen die zo karakteristiek is voor deze regio. De tentoonstelling begint in de Krijttijd, waarin de omstandigheden mogelijk maakten dat mergel kon ontstaan, en loopt door tot in de 19e en 20e eeuw met toerisme en mergelarchitectuur van onder andere Pierre Cuypers.

In de Krijttijd, ongeveer 60 miljoen jaar geleden, was Zuid-Limburg een deel van de zee. Resten van zee-dieren vormden gedurende miljoenen jaren een dikke laag kalk of krijt op de zeebodem. Prachtige fossielen uit de museumcollectie bewijzen hoe bijzonder het leven was, ver voor de komst van de mens.
In de prehistorische Nieuwe Steentijd, ongeveer 5000 jaar geleden, was Zuid-Limburg een bosrijk heuvellandschap en woonden er mensen. Ze gebruikten vuursteen voor bijlen en andere gebruiksvoorwerpen. Deze vuursteen werd gewonnen uit de krijtlagen in kleine mijntjes. Het museum toont hoe ze dat deden en wat ze maakten.
In de loop van de middeleeuwen kreeg Valkenburg zijn vorm als stadje, met een unieke kalkstenen hoogteburcht en vestingwerken. Deze kalksteen of mergel werd gewonnen in de mergelgroeven. Het glorieuze aanzicht van Valkenburg in deze tijd is in het museum te zien in schilderijen en prenten.
Eind 19e eeuw is het begin van het toerisme in Valkenburg en omgeving. De ruïne van de hoogteburcht, het historische centrum en de mergelgroeven vormen een romantisch decor voor talloze toeristen. Schilders en fotografen ontdekken Valkenburg en de bijzondere mergelbouwwerken van dit stadje. Pierre Cuypers, de architect van het Centraal Station en het Rijksmuseum in Amsterdam, laat in Valkenburg enkele bouwwerken in mergel na, die mede de historische sfeer van de omgeving bepalen.

De geologiecollectie

De fossielen en gesteenten van de geologiecollectie geven een compleet beeld van de geologische geschiedenis van Zuid-Limburg. De Krijttijd is het sterkst vertegenwoordigd, maar ook uit Devoon, Carboon, Oligoceen, Pleistoceen en Holoceen.

De archeologiecollectie

Bijzonder zijn de verzameling prehistorische vuurstenen bijlen, klingen en schrapers en de verzameling Middeleeuwse aardewerken potten, kannen en bekers. In de directe omgeving van het museum bevinden zich unieke overblijfselen van vuursteenmijnen uit de Nieuwe Steentijd en de ruïne van het ooit machtige kasteel van Valkenburg.