Muzeum mieści się w budynku dawnego Banku Polskiego, obecnie siedziby Głównego Urzędu Miar. Zbiory eksponowane są w korytarzach i holach urzędu. Obecnie kolekcja liczy około 3500 obiektów materialnych i dokumentów archiwalnych, z czego prawie 1000 egzemplarzy jest eksponowanych na wystawach stałych. Najcenniejsze z nich to m.in. 4-funtowy odważnik z 1677 r. oznaczony herbem Kościesza (pochodzący prawdopodobnie ze Żmudzi), miedziane półkorce warszawskie z 1794 i 1797 r., drewniane bezmiany z XVIII w., łokcie polskie, kieszonkowy zegarek słoneczny z połowy XIX w., pomysłu polskiego astronoma Jana Baranowskiego czy jeden z pierwszych liczników energii elektrycznej firmy Aron, z końca XIX w. Wśród innych cennych zabytków znajdują się np. angielskie przymiary kupieckie z kości słoniowej z XVIII-XIX w. czy chińska statera z kości słoniowej i norymberski 4-funtowy aptekarski odważnik składany (miseczkowy), również z XVIII w. Unikatem zaś w skali europejskiej są taksometry do dorożek konnych z końca XIX w.
W muzeum przechowywane są także przedwojenne państwowe wzorce metra – komparator szwajcarski z 1920 r. oraz inwarowy wzorzec metra oznaczony numerem 451. Bogato udokumentowany jest także rozwój elektryczności, w zbiorach znajdują się bowiem pierwsze galwanometry, woltomierze czy liczniki energii elektrycznej prądu stałego i zmiennego. Jednymi z ostatnich nabytków kolekcji są wzorce czasu i częstotliwości (tzw. zegary atomowe): 3 wzorce cezowe, 1 wzorzec rubidowy oraz 1 wzorzec kwarcowy. Urządzenia te pracowały w Samodzielnym Laboratorium Czasu i Częstotliwości GUM oraz w Obserwatorium Astrogeodynamicznym PAN w Borowcu.
