El edificio, que ocupa el Museo, desde 2013, data del siglo XVIII, es un claro ejemplo de una casa solariega de la zona sur de Extremadura. Albergó el Ayuntamiento en sus últimos cincuenta años. El Museo consta de tres plantas, la parte histórica y etnográfica, está compuesta por doce salas, que ocupan la planta baja y primera del edificio, recreando un recorrido por la historia de Villafranca, desde los primeros hallazgos arqueológicos de la zona, pertenecientes al Paleolítico, hasta finales del siglo XX. En el ático, se encuentra la sala de documentación. El Museo cuenta además con un edificio de nueva construcción, en hormigón y cristal, de cuatro plantas, dedicado al mundo del motor, que contiene una exposición de vehículos antiguos desde los años 30 hasta los 90. La vida de cada época se muestra a través de elementos tecnológicos, interactivos, audiovisuales y textuales, que trasmiten las historias documentadas, acompañadas de numerosas piezas, que ayudan al visitante a contextualizar la época histórica durante su visita.