白石城歴史探訪ミュージアムは白石城のある益岡公園にあり、1階には三階櫓(天守閣)や立体ハイビジョンのチケット販売窓口のほか、白石の地場産品と白石城のお土産を中心とした売店と、食事がとれる軽食コーナーがあります。
 また2階には展示室があり、白石城と周辺の城下町を復元した500分の1の模型や片倉家ゆかりの甲冑、刀剣、火縄銃など白石城のさまざまな視点から紹介する展示コーナーとなっております。
 3階は200インチの高輝度スクリーンでの3Dハイビジョン・シアターがあり、現在は2作上映しております。