Один из старейших провинциальных музеев России. Экспозиция музея насчитывает сотни тысяч предметов, рассказывающих о природе, истории и культуре Астраханского края. Это коллекции культовых предметов, изделий прикладного искусства, мебели, естественнонаучная и палеонтологическая, коллекции оружия и вооружения, редкой книги, печатных изданий, почтовых марок и конвертов, макетов и моделей. Некоторые экспонаты имеют широкую известность и мировую ценность.
Музей рассказывает о героизме астраханцев в военных кампаниях 17–20 веков, а также о роли Астраханского гарнизона в защите юго-восточных границ государства. Основная часть экспозиций посвящена подвигам астраханцев на фронтах Великой Отечественной войны и труженикам тыла. Подлинные экспонаты дополняются предметами изобразительного искусства, скульптуры, графики, образцами оружия и военной техники соответствующего исторического периода.
Музей расположен в доме, где проживал (с декабря 1883 по март 1884 года) Николай Гаврилович Чернышевский. Сегодня экспозиции музея рассказывают о развитии культуры города, о времени пребывания здесь русского писателя Николая Гавриловича Чернышевского, а также о выдающихся Астраханцах, таких как первый русский академик В.К. Тредиаковский, баснописец И. И. Хемницер. Кроме этого в музее представлены экспонаты, связанные с именами Ф. Шаляпина, Н. Папаян, В. Барсовой, М. Максаковой.
Один из лучших художественных музеев Поволжья, представляющий уникальную коллекцию произведений многих русских художников, начиная от иконописцев и портретистов 18 столетия и заканчивая современным искусством. Здесь можно также увидеть коллекции творчества мастеров Средней Азии, Закавказья и западной Европы. Собрание галереи насчитывает более 19 тысяч едениц хранения, а начиналась она с энтузиазма частного коллекционера Павла Михайловича Догадина, в честь которого она и была названа.
Открытие городского планетария состоялось 6 июня 1959 года в здании-ротонде, возведенном к празднованию 400-летия Астрахани в 1950-е годы (памятник архитектуры). Планетарий оснастили одним из первых отечественных планетариев УП-4. В экспозиции представлены стендовые модели самолетов и космических кораблей, предметы быта космонавтов. Также здесь можно увидеть аварийно–спасательный скафандр. В 2013 году в «Звездном зале» планетария появилось новое цифровое оборудование, значительно расширившее демонстрационные возможности планетария. С 2018 года планетарий закрыт на реконструкцию.
Дом-музей был открыт 15 мая 2002 года. Здесь, во дворе бывшей усадьбы, в деревянном флигеле некоторое время проживала семья Кустодиевых. Экспозиция музея рассказывает о жизни и творчестве известного художника Б. М. Кустодиева (1878-1927), который родился в Астрахани и долгое время проживал здесь (до 1896 года). В музее хранится около 100 работ, в числе которых рисунки, скульптура, мемориальные предметы и документы, принадлежавшие художнику и членам его семьи.
В этом доме с 1914 года по 1931 год проживала семья Хлебниковых. Музей был открыт в 1993 году и занимает первый этаж дома. Основу экспозиции составляет коллекция М.П. Митурича-Хлебникова: фамильная библиотека, семейный альбом фотографий, картины кисти Веры Хлебниковой, личные вещи Велимира Хлебникова. В музей хранятся более семидесяти зарубежных изданий его произведений на английском, французском, японском, португальском и других языках. Дом-музей является единственным в мире музеем поэта Велимира Хлебникова.
Музей размещается в бывшем доме Ульяновых, где родился и жил отец В.И. Ульянова-Ленина. В 1970 году в доме был открыт дом-музей Ульяновых. В 2001 году музей был переименован в музей истории города и в нем была устроена новая экспозиция рассказывающая об отдельных страницах истории Астрахани и жизни её выдающихся горожан. Документальный, фотографический, этнографический материал помогает понять традиционный уклад жизни 19 и начала 20 века.