In 20 sale sono esposti oltre 2.800 manufatti di archeologia, ceramica, grafica, editoria antiquaria e altre testimonianze di arti minori che documentano la centralità del vino nella cultura mediterranea, la sua cultura, la sua storia, il suo rapporto con l'alimentazione, la farmacia, il mito, a partire dal III millennio a.C. fino ai nostri giorni.
Il materiale è esposto per aree tematiche. La visita inizia con una carrellata sulle origini mediorientali della viticoltura, e sulla sua espansione nel bacino del Mediterraneo (I sala). Sono quindi presenti vari reperti archeologici, che vanno dall'età del bronzo all'età tardo-antica, tra i quali una kylix attribuita al Pittore di Phrynos, del gruppo dei Piccoli maestri.
Nelle sale successive (dalla II alla VIII) vengono illustrate le tecniche vitivinicole in voga nell'Umbria. Il ciclo annuale viticolo e le tecniche tradizionali di esecuzione sono documentati da una notevole serie di attrezzi ed arnesi da lavoro. Molto ricca è anche la parte che illustra le occasioni ed i luoghi del bere. Nel seminterrato del palazzo è ospitata una grande sala dedicata alla vinificazione, che accoglie grandi torchi, distillatori, un calderone, un'imbottigliatrice, olle di terracotta. Una saletta (VI) illustra le varie fasi di lavorazione del “Vino Santo”, vino passito che in Umbria accompagna per antica tradizione le ricorrenze festive del calendario familiare. Segue una sala (VII) in cui vengono ricordati i vari mestieri collegati alla viticoltura (bottai, bigonciari, fabbri, funari, cestari, ecc.), con una cospicua collezione di attrezzi.
Dopo una sala dedicata alla regolamentazione del tempo di vendemmia, dell'uso e del commercio del vino (VIII), si passa a due locali dedicati specificamente all'artigianato e alla viticoltura a Torgiano (IX-X). Nelle sale successive (XI-XV) l'attenzione si concentra su una vasta raccolta di antichi contenitori vinari in ceramica, originari delle più famose zone di produzione italiane. La classificazione tematica suddivide le ceramiche esposte nei tre settori del “vino come alimento” (misure, bottiglie, ecc.), del “vino come medicamento” (versatoi, albarelli, unguentari da farmacia, mortai, vasi farmaceutici), del “vino e il mito” (istoriati, tra i quali opere di Mastro Giorgio Andreoli, plastici, tra cui un notevole busto di Bacco attribuito a Girolamo Della Robbia, decori simbolici, legati in buona parte alla personalità enigmatica di Dionysos/Bacco).
In una sala successiva (XVI) è poi possibile ammirare un'importante collezione di ferri da cialda, utili alla preparazione di sottili biscotti che solitamente accompagnavano l'offerta di Vin Santo. Segue una ricca collezione di incisioni e di disegni a tema dionisiaco (XVII), composta da circa 600 opere tra le quali compaiono incisioni di Mantegna, Carracci, Guttuso e Picasso. Dopo una sala dedicata agli ex libris in argomento (XVIII), la visita si conclude con l'esposizione di edizioni pregiate opere di narrativa e trattatistica sul vino e di almanacchi (XIX).
