Le musée occupe le premier étage d’une ancienne halle aux grains construite en 1823. Les collections archéologiques rendent compte de l’importance de Vienne, capitale des Gaulois Allobroges, une puissante cité gallo-romaine.
Inauguré en 1895, le musée garde de cette époque une partie de ses vitrines ainsi qu’une présentation très dense des collections et un remarquable salon de peintures dans un accrochage très serré où les tableaux tapissent entièrement les murs.

Il présente dans un découpage en trois niveaux des collections depuis le Néolithique jusqu'au XXème siècle.

Salle période antique : Issues de la période romaine (depuis la fin du 2ème siècle avant JC) de vrais chefs d’œuvres seront mis à l'honneur comme le relief des Dauphins en bronze doré immergé du Rhône au XIXème siècle, le trésor d'argent de la place Camille Jouffray, la statue en bronze de Pacatianus et le coffret d'argent issu des découvertes sur la colline Sainte-Blandine.

Salle moyen-âge et céramique : Le Moyen-Age est représenté par un ensemble de bénitiers, armements et éléments ornementaux et sculptés. La collection de faïences françaises est l'une des plus importantes de la région Rhône-Alpes.

Salon des peintures : Le salon des peintures affiche l'agencement type d'un musée comme on les concevait au XIXème à travers une hiérarchisation des œuvres selon le genre dont elles se réclament. Les tableaux font la part belle à la production locale et couvrent une période qui va du XVIème au XIXème siècle.