Il percorso si articola in quattordici sale, distribuite su tre livelli, e in un grande ambiente, adibito a deposito di materiali ceramici, attrezzato anche per attività di studio. Oltre ad una sezione archeologica, che offre un esemplificativo panorama delle principali produzioni di epoca antica in Italia e Grecia, il museo documenta in modo sistematico la produzione locale dal periodo medievale al Novecento. Di un certo interesse è la sezione della maiolica a lustro, tecnica che rese particolarmente famose le botteghe derutesi nel Cinquecento, nonché quella riguardante la produzione “compendiaria” del XVII secolo, caratterizzata da complessità decorativa e cromatica. Sezioni tematiche sono quelle dedicate alle ceramiche da farmacia, ricomposte nell’originale arredo di un’antica spezieria, ai cinquecenteschi pavimenti in maiolica e al nucleo di targhe votive, spesso ispirate a quelle del vicino santuario della Madonna dei Bagni. La peculiarità che rende unico il museo è la presenza di una torre metallica di quattro piani comunicante su tutti i livelli con l'edificio dell'ex convento; si tratta di un' imponente struttuttura riservata ai depositi, accessibile al pubblico e debitamente attrezzata per attività di studio.