新加坡历史博物馆拥有八个精心策划的展览厅，全方位展现了新加坡从十二三世纪的淡马锡时代直至八九十年代的多元化发展历程。首先，第一展览厅以新加坡为缩影，扩展了原有的展示内容，时间跨度延伸至1965年至八九十年代，特别强调了建国时期的辉煌历史。
第二展览厅聚焦于1819年的新加坡，通过考古发现和海人生活，揭示了从淡马锡到新加坡王国的历史脉络。接着，第三厅深入殖民地时期，分为三个部分：殖民政府的建设与政策、多元社会的形成及早期风貌，以及经济特色，特别是转口贸易的兴盛和各民族先驱的贡献。
第四展览厅专门讲述日治时期的生活，包括大检证、物资条件、经济状况以及战后初期社会经济背景，与圣淘沙蜡像馆和樟宜监狱的展览内容形成鲜明对比。第五厅则是独立斗争的历史篇章，涵盖了战后民族运动、不同时期的重要人物和关键事件，如马绍尔时代、林有福时代以及新加坡自治和新马合并的过程。
博物馆通过第六展览厅深入探讨建国初期，展示新加坡在国防、政治、经济和城市发展的关键建设，以及环境变迁。第七展览厅重点关注新加坡的经济发展历程，涵盖了从转口贸易到工业化、政策转变和金融中心的演变过程。最后，第八展览厅以国民意识及国家文化为主题，追溯祖先文化、东西方文化交融，以及国民意识与国家文化的发展，鼓励公众反思自我与文化未来方向。
新加坡历史博物馆建筑物的前身是新加坡国家博物院。国家博物院成立于1887年10月12日，那时的国家博物院称为莱佛士博物院，莱佛士图书馆也同在一个屋檐下：楼下是图书馆，楼上是博物院。直到1960年博物院和图书馆才正式“分家”。而到了1969年，莱佛士博物院才改名为国家博物院。初期，博物院主要作为以人类学、自然考古、动植物为收藏、展览及研究为重点，后来展览的重点由原来的自然科学转向社会科学、建国历史和美术展览。