พิพิธภัณฑสถานเมืองตราด จัดขึ้นเพื่อเป็นแหล่งเรียนรู้ประวัติศาสตร์ วัฒนธรรม และวิถีชีวิตคนเมืองตราด และเป็นพิพิธภัณฑ์สถานประจำเมือง โดยใช้อาคารศาลากลางจังหวัดตราดหลังเดิม ที่สร้างขึ้นในสมัยรัชกาลที่ 6 ลักษณะเป็นอาคารสถาปัตยกรรมอาณานิคม สร้างเป็นเรือนไม้ เสาปูน ยกพื้นใต้ถุนสูง หลังคาทรงปั้นหยา เมื่อปีพ.ศ. 2547 อาคารถูกไฟไหม้เสียหาย เทศบาลเมืองตราดจึงจัดสรรงบประมาณให้กรมศิลปากรดำเนินการบูรณะซ่อมแซมอาคารตามรูปแบบเดิมและจัดทำเป็นพิพิธภัณฑ์โดยมีห้องจัดแสดง่นิทรรศการถาวร แบ่งออกเป็น 6 หัวข้อ ประกอบด้วย

1) มรดกธรรมชาติและวัฒนธรรมเมืองตราด จัดแสดงเรื่องภูมิศาสตร์ ภูมิอากาศ ทรัพยากรธรรมชาติและวัฒนธรรมของจังหวัดตราด

2) ผู้คนเมืองตราด จัดแสดงกลุ่มชาติพันธุ์ในจังหวัดตราด อาทิ ไทย จีน เขมร ญวน ชอง

3) ลำดับทางโบราณคดีและประวัติเมืองตราด จัดแสดงเรื่องราวของจังหวัดตราด ตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ ต้นสมัยประวัติศาสตร์ สุโขทัย อยุธยา รัตนโกสินทร์ (สมัยรัชกาลที่ 1-4)

4) เหตุการณ์สำคัญในสมัยสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว จัดแสดงเรื่องการส่งมอบเมืองตราดคืนจากฝรั่งเศส การพระราชทานพระแสงราชศาสตราประจำเมืองและการเสด็จประพาสเมืองตราด

5) เหตุการณ์ยุทธนาวีเกาะช้าง จัดแสดงเรื่องราวตามลำดับเหตุการณ์ยุทธนาวีโดยจำลองห้องจัดแสดงเป็นเรือรบ

6) ตลาดเมืองตราด จัดแสดงเรื่องราวการค้าในตลาดเก่า และสภาพปัจจุบันของตลาดเมืองตราด