Im Mittelpunkt steht der Ilsenburger Eisenkunstguss mit Beispielen des frühen 16. Jahrhunderts bis ins 20 Jahrhundert. Die Entwicklung der Ilsenburger Hütte wird anhand von Dokumenten, Arbeitsgeräten und Modellen veranschaulicht. Ein weiterer Schwerpunkt des Museums ist die romantische Malerei im 19. Jahrhundert, unter anderem mit Werken der Ilsenburger Künstler Robert Riefenstahl und Heinrich Schöne.