Das Museum ist in einem Renaissancebau von 1600 untergebracht und wurde nach umfassenden Umbauarbeiten zuletzt 1998 wieder eröffnet. Die erlebnisorientierte Ausstellung gibt Einblick in die Erd- und Landschaftsgeschichte des Heilbronner Raums mit umfangreichen Beständen an Mineralien, Gesteinen und Fossilien. Gezeigt werden über 200 Millionen Jahre alte Tier- und Pflanzenreste aus der Zeit des Trias, darunter ein versteinerter Baumstamm, ein Stück fossiler Meeresboden sowie Überreste von den ältesten Dinosauriern Europas.
Das Museum befindet sich auf dem Gelände des ehemaligen Bahnbetriebswerks im Heilbronner Stadtteil Böckingen. Als technikgeschichtliches Denkmal dokumentiert es die württembergischen Eisenbahn-Betriebsbauten aus der Zeit um 1900. Im Zentrum der Anlage befinden sich die Ringlokschuppen von 1893 und 1956 mit insgesamt 14 Ständen sowie eine funktionsfähige Drehscheibe mit Zufahrtsgleisen.