В музее Чуйского тракта находятся геологическая, палеонтологическая, зоологическая и ботаническая коллекции. Геологическая коллекция включает поле 1500 единиц хранения, среди которых поделочные камни Горного Алтая, кварцевые друзы, образцы алтайского агата и нефрита, а также железные, марганцевые и полиметаллические руды. Палеонтологическая коллекция пополняется с самого основания музея и на данный момент насчитывает более 300 предметов, найденных на территории Алтая. Здесь можно увидеть тазовую кость и нижние челюсти мамонта, черепа шерстистого носорога, ископаемого бизона, полный скелет зубра, уникальные древние окаменелости, возраст которых составляет более 300 миллионов лет.
В зоологическую коллекцию музея входят экспонаты, характеризующие фауну Алтая в целом. Сюда относятся не только широко распространенные лось, марал, бурый медведь, но и редкие животные: утка савка, алтайский улар, дикий кот манул, беркут, выдра. Экспонаты животных расставлены в соответствии с природными зонами, которые встречает проезжающий по тракту. В ботанической коллекции музея около 1500 единиц хранения.
Интереснейшей экспозицией краеведческого музея является «История Чуйского тракта», где можно увидеть рельефную карту местности, первые географические карты, петроглифы, колеса от повозок китайского и монгольского происхождения, модели первых автомобилей, чертежи дороги и нивелир В. Я. Шишкова, картины бийских художников. В музее также достаточно материалов о людях, чья жизнь так или иначе соприкасалась с Чуйским трактом: Обручев, Потанин, Рерих, Шукшин, Евдокимов.