El museo comprende dos plantas visitables y una terraza panorámica. En la primera planta el discurso de la exposición comienza mostrando la historia de la torre hasta el fin de la carrera de Indias con el traslado de la casa de Contratación de Sevilla a Cádiz. En ella se destaca la copia del grabado de Johannes Janssonius de la Sevilla de 1617 donde se observa claramente el recinto amurallado y la vista de la torre antes del añadido de 1760.
En esta misma planta se puede contemplar una de las piezas principales del museo: el modelo del “Real Fernando”, primer barco de vapor construido en España, que realizaba el trayecto de Sevilla-Sanlúcar y que llevó a su exilio al general Espartero en 1843.
En la segunda planta nos encontraremos con una exposición enfocada a diversos periodos de la Armada española, en la que se puede contemplar mapas, cartas e instrumentos náuticos, así como la vuelta al mundo de Magallanes, además de diversas maquetas.
Desde la terraza panorámica de la Torre del Oro se pueden contemplar magníficas vistas de Sevilla y de su río.
