Осъществява своята дейност по издирването, проучването, представянето, опазването и популяризирането на паметниците на културата, природните образци, флората и фауната на територията на Плевенска област, където са разкрити значими археологически обекти – римският град Улпия Ескус при с. Гиген, късноантичната и ранновизантийска крепост Сторгозия край Плевен, средновековната българска крепост в Никопол. По профил музеят е общоисторически с природонаучен отдел.
В структурата му са включени следните основни специализирани направления и обслужващи звена: Археология; История на България ХV – ХІХ в.; Нова и най-нова история; Етнография; Природа; Фондове, научен архив и специализирана библиотека; Връзки с медиите и музейни образователни програми; Ателие за реставрация и консервация.