Hiện có gần 400 tài liệu, hiện vật, hình ảnh đang được trưng bày tại bảo tàng. Các tài liệu, hình ảnh, hiện vật và thiết kế trưng bày theo đề cương giới thiệu về cuộc đời và sự nghiệp hoạt động cách mạng của Đại tướng Nguyễn Chí Thanh; những đóng góp quan trọng của Đại tướng đối với Cách mạng Thừa Thiên-Huế nói riêng và cả nước nói chung qua 2 cuộc kháng chiến chống Pháp, Mỹ và công cuộc xây dựng chủ nghĩa xã hội ở miền Bắc.
Các chủ đề trưng bày chính gồm: Quê hương, gia đình, quá trình tham gia cách mạng, những dấu mốc quan trọng của Đại tướng Nguyễn Chí Thanh và sự tri ân mà gia đình, quê hương, đất nước dành cho ông.
Nhân dịp này, Tổng cục Chính trị Quân đội Nhân dân Việt Nam đã tặng Bảo tàng Đại tướng Nguyễn Chí Thanh bộ sách Đại tướng Nguyễn Chí Thanh (gồm 3 tập, 600 cuốn do Nhà xuất bản Quân đội Nhân dân tái bản, phát hành); 500 cuốn catalogue giới thiệu; nhân bản gầm 200 đầu sách, bài viết trên các báo, tạp chí, tác phẩm của Đại tướng và các tác giả viết về Đại tướng để trưng bày lâu dài.
Nhằm phát huy các giá trị văn hóa, lịch sử, đại diện Bảo tàng Đại tướng Nguyễn Chí Thanh đã ký kết Biên bản ghi nhớ, hợp tác với Bộ Chỉ huy Quân sự tỉnh, trường Chính trị Nguyễn Chí Thanh, Bảo tàng Lịch sử và Bảo tàng Hồ Chí Minh đều thuộc tỉnh Thừa Thiên-Huế.
Đại tướng Nguyễn Chí Thanh tên thật là Nguyễn Vịnh, sinh ngày 1/1/1914, trong một gia đình nông dân nghèo tại huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên-Huế. Ông là một nhà chính trị, quân sư lỗi lạc, vị danh tướng tài ba. Tên tuổi của ông gắn liền với sự nghiệp cách mạng giải phóng dân tộc của Đảng và Nhân dân Việt Nam ở thế kỷ XX.
Năm 2021, gia đình Đại tướng đã mời các chuyên gia, nhà khoa học và được sự giúp đỡ của Sở VH-TT tỉnh Thừa Thiên-Huế xây dựng Đề án, Đề cương trưng bày Bảo tàng Đại tướng Nguyễn Chí Thanh tại số 144 Đặng Thái Thân, thành phố Huế, trên cơ sở Nhà tưởng niệm Đại tướng. Công trình được xây dựng từ năm 2011 với kiến trúc nhà rường mang đậm chất đặc trưng kiến trúc Huế xưa.
Tháng 6/2022, Ủy ban Nhân dân tỉnh Thừa Thiên-Huế đã ban hành Quyết định cho phép hoạt động đối với bảo tàng ngoài công lập - Bảo tàng Đại tướng Nguyễn Chí Thanh.