Depuis 2003, le musée abrite le dernier atelier de fabrication du mouchoir rouge de Cholet.

Les salles d'expositions permanentes présentent l'histoire de l'industrie textile et le processus de transformation d'une fibre en tissu.
Un espace d'expositions temporaires met en valeur les collections du musée. Elles se développent autour des arts textiles contemporains et la mode enfantine, actuelle orientation de l'industrie textile choletaise.

De l'époque gallo-romaine à la Première Guerre mondiale, cette galerie retrace les grandes heures de Cholet et de sa région en évoquant principalement les guerres de Vendée qui, à la fin du XVIIIe siècle, opposèrent les armées Catholiques et Royales aux forces Républicaines.

La galerie d'Art, du musée d'Art et d'Histoire de Cholet, propose un parcours dans la peinture du XVIe siècle à nos jours.

La galerie de l'école d'Arts du Choletais accueille chaque année le travail d’artistes inscrits dans la création contemporaine.

L'Ecole d'Arts du Choletais existe depuis 1980, elle est dotée de sept salles de cours, d'un atelier de gravure, d'une salle informatique, d'une galerie d'expositions de 100m2 et d'un centre de documentation.