Gegründet wurde das Museum 1953 im Westflügel des Schlosses Ehrenstein durch Julius Böttcher einem Lehrer, der in seiner Freizeit die Erdgeschichte in Ohrdruf und Umgebung erforschte. Seine Erdgeschichtliche Sammlung, hauptsächlich aus dem Muschelkalk vom Truppenübungsplatz, war auch einer der Grundsteine für das Museum.

Im Erdgeschoss des Südflügels von Schloss Ehrenstein, befindet sich neben der Gedenkecke an Julius Böttcher, die Ausstellung zur Erdgeschichte. Nach der Beräumung des Brandschuttes stellte sich heraus, dass dieser Bereich ein großer Festsaal war. Die Ausstellung beherbergt neben der Muschelkalksammlung von J. Böttcher Fundstücke aus allen Erdzeitaltern und wird ergänzt durch lebensnahe Modelle ausgestorbener Tiere und Pflanzen.

Mit modernster Museumstechnik kann man sich per Touch screen ausführlicher über die ausgestellten Exponate informieren.

Das Hörspiel, „Der Schatz in der Ohra“, erzählt wie Junge Leute in einer Arbeitsgemeinschaft „Junge Historiker“ zu Museumsfreunden wurden.

Das im Schloss mit untergebrachte Geoinformationszentrum bietet Informationen zum UNESCO Global Geopark Thüringen Inselsberg-Drei Gleichen. Die Sammlung wurde von Mitarbeiter des Geoparks nach den neuesten wissenschaftlichen Kenntnissen bearbeitet.

Die zur Vor- und Frühgeschichte entstehende Ausstellung, wird die Besiedlung vor der Ersterwähnung Ohrdrufs durch Bonifatius bis in das 12. Jahrhundert zeigen. Schwerpunkte bilden die Erkenntnisse aus den umfangreichen archäologischen Grabungen im Schlosshof und dem Umfeld des Schlosses.

Die Entwicklungsgeschichte des Handwerks und der Industrialisierung in Ohrdruf, zeigt die Ausstellung im Obergeschoss des Südflügels. Einige Ohrdrufer Betriebe haben mit ihren Erfindungen und Patenten bedeutendes geleistet. Das Museum bietet dazu einmalige Informationen und Ausstellungsobjekte.

Carl Eduard Meinung gründete in Ohrdruf die erste Holzspielwarenfabrik. Er entwickelte das mit Fell bezogene und mit Hobelspänen ausgestopfte Schaukelpferd. Eine der Nachfolgefirmen war das Unternehmen Carl Beck & Alfred Schulze Ohrdruf mit dem Firmennamen „CEBASO“, sie waren Ohrdrufs größter Spielwarenhersteller. Die umfangreiche Produktpalette reichte von Schaukelpferden, Spielautos und Blechtretautos, Pferdegespannen, Puppenmöbeln, Puppenstuben und Kaufmannsläden. CEBASO entwickelte mit dem Designer des Bauhaus Erich Dieckmann Möbel, sie fertigten die weltbekannten Sessel, Liegen und Tische aus Stahlrohr.

Ein anderer großer Industriezweig war die Porzellanindustrie. In den Ohrdrufer Porzellanfabriken wurden hauptsächlich Puppen gefertigt. Zahlreiche Erfindungen entstanden, eine davon waren die beweglichen Augen in den Puppenköpfen. Die von der amerikanischen Comic Zeichnerin Rose O´Neill entworfenen Kewpies, wurden in Ohrdruf als Porzellanpüppchen gefertigt und erlangten Weltruhm, sie lösten in Amerika einen Kewpie-Boom aus. Bekannt sind diese Kewpie-Püppchen noch heute in Japan als Glücksbringer.

Ohrdrufer Spielzeug wurde in viele Länder exportiert.

Ein anderer Teil der Ausstellung informiert über einzelne Handwerksbetriebe und Innungen.

Eine Ausstellung zu dieser Geschichte findet man im Obergeschoss des Westflügels, begehbar im Anschluss an die Industrieausstellung. Johann Sebastian und sein jüngerer Bruder Johann Jacob kamen wahrscheinlich im Februar 1695 nach Ohrdruf. Johann Sebastian blieb 5 Jahre bei seinem Bruder Johann Christoph. Johann Jacob verließ Ohrdruf nach einem Jahr. Johann Sebastian besuchte die Schule bis zum 15. März 1700 in Ohrdruf, er war ein strebsamer Schüler. In seinen Ohrdrufer Jahren erweiterte er nicht nur sein musikalisches Wissen und Können, sondern auch seine Kenntnisse in der Mechanik einer Orgel. In der Orgelakte der Michaeliskirche, sie ist auch in der Ausstellung zu sehen, werden von 1675 bis 1706 Reparaturen und Umbauarbeiten an der Orgel aufgeführt. Die Geschichte wie Johann Sebastian die Noten aus dem Schrank seines Bruders stahl, und sie heimlich bei Mondschein abschrieb, wird genau so beschrieben wie ein Trickfilm zu Bachs Weggang aus Ohrdruf.

Zur gleichen Zeit, in der Johann Sebastian in Ohrdruf lebte bewohnten die Grafen von Hohenlohe und spätere Fürsten zu Hohenlohe das Schloss. Die Wohnräume der Grafenfamilie schließen an die Bach-Ausstellung an. Zwei Räume sind original erhalten und wurden nach dem Brand 2013 restauriert. Ein Raum ist teilweise im Original erhalten, zwei Räume wurden im Stil der Zeit rekonstruiert.

Der Truppenübungsplatz war eine wirtschaftliche Größe für die Stadt Ohrdruf. Es gab zu dieser Zeit große Industriebetriebe, viele Handwerksbetriebe und Gaststätten.

Der Nachbau des Truppenlagers von 1912 anhand von Modellen der ehemaligen Bebauung, ist Mittelpunkt der Ausstellung.

Die Nazizeit mit dem Außenlager SIII des KZ Buchenwald war die dunkelste Geschichte Ohrdrufs und wird mit Dokumenten und Bildern ebenso belegt wie die Nutzung durch die Rote Armee zu Zeiten der DDR.  

Seit Beginn der militärischen Nutzung des Geländes war es Sperrgebiet, was für die Ansiedelung seltener Pflanzen und Tiere hervorragende Voraussetzungen schuf. Naturschutz muss kein Wiederspruch sein.

Die Ausstellung zur Geschichte des Truppenübungsplatzes befindet sich noch in der Planungsphase.

Diese Multimedia-Show befindet sich im Dachbodenbereich des Ostflügels und ist als Einstieg in die anschließenden Ausstellungen des Museums gedacht. In der rundum verspiegelten Raum-in-Raum Installation kann man die Geschichte Ohrdrufs und die Geschichte des Schlosses in Kurzform erleben. Auf 14 LED-Flächen werden gleichzeitig 8 Geschichten in Bildern und Filmen erzählt. Der Kubus Magicus ist bequem mit dem Fahrstuhl oder per Treppe zu erreichen. Die Inszenierung ist zweisprachig. In diesem Bereich befindet sich auch eine Spielecke für Kinder.

Das Museum besitzt 25 Bahrtücher. Diese Tücher wurden dem verstorbenen Innungsmeister über den Sarg gelegt. Sie bestehen aus derben Wollstoffen mit Ablikationen aus meist farbigen Seidenstoffen. Gezeigt werden Sprüche, Namen der verstorbenen und Handwerkssympole. Das Älteste ist von 1624 das Jüngste von 1804

Die über 50 Puppenstuben, Puppenküchen und Puppenmöbel aus verschiedenen Epochen sind eine Schenkung von Klaus Wegener. Er wurde in Ohrdruf geboren. Sein Vater war Bürgermeister in Ohrdruf.

Der Sammlung besteht aus Uniformen, Orden, Ehrenzeichen, Dokumenten und Souvenirs der Sowjetarmee, der FDJ und der Pionierorganisation der DDR.

Der Nachlass besteht aus verschiedenen Theaterpuppen. Darunter Marionetten, Stabpuppen, Löffelpuppen, Fingerpuppen und ähnlichen Puppen welche zu verschiedenen Theaterstücken selbst gefertigt wurden. Inga Köhler war ausgebildete Puppenspielerin aus Jena.