フロアマップ
エントランスホール（１階）
延岡の豊かな自然と、工業都市としての歴史を感じていただけるよう、延岡市産材のヒノキやスギ、カラミレンガをモチーフとした壁などに囲まれた空間となっています。また、延岡市全域を見ることができる1/8500の衛星写真を床に貼り、延岡の名勝・天然記念物や史跡、民俗芸能、神話ゆかりの地などの位置を写真上に示しているほか、壁に掲示した100枚のパネルと70型モニターで上映される5つの映像番組で、延岡の自然や歴史、当館の成り立ちなどを紹介しています。
情報ラウンジ（１階）
全国の博物館・美術館などから寄せられたポスターが掲示されているほか、当館が所蔵する、宮崎県指定有形文化財「内藤家旧蔵の能狂言面」を使用して開催される「のべおか天下一薪能」の映像などを鑑賞することができます。また、日本庭園を眺めながら、休憩することもできる空間となっています。
展望ロビー（２階）
城山公園の通称「千人殺しの石垣」など、延岡城の本城部分や、今山の頂上に建つ日本一の高さを誇る弘法大師像なども展望できる空間となっています。歴代藩主の居館が置かれていた西之丸跡地に建つ博物館という立地に相応しい、素晴らしい景観を望むことができます。
平常展示室（２階）
時代や分野に基づいて設定した７つのテーマごとに展示を行っており、旧石器時代から現代に至るまでの延岡の歴史を時代順に見学するだけでなく、来館者の皆様の見学時間や興味関心に応じて、それぞれの展示エリアに直接行くことができる展示構成となっています。また、展示資料を積極的に入れ替えることで、訪れるたびに新しい資料との出会いや発見につながる展示を行っています。