Музей состоит из двух комплексов: старого мемориального дома, где развернута экспозиция "Герцен в России", и современной пристройки, состоящей из экспозиционного зала "Герцен на Западе" и конференц-зала для массовых мероприятий и временных выставок.
С 2008 по 2012 г. прошла полная историческая реставрация Дома Герцена. Особняк остался в его прежнем, подлинном виде. Была создана новая концепция экспозиции и появились новые залы: "Студенческая комната 1830-х годов", "Зарубежный город" и "Лавка Трюбнера". Экспозиция оснащена множеством современных технических средств, дающих возможность погрузиться в атмосферу позапрошлого столетия: улицы европейских городов в "зарубежном" зале; сенсорные киоски; звуковое оформление "Рим", "Париж", "Женева" и "Лондон"; интерактивная арка с видами России и Европы.
В музее можно увидеть уникальные портреты Герцена, его родителей, жены и детей, редкие книги с автографами писателя, рукописи и семейные раритеты, полученные в дар от зарубежных потомков Герцена