El centro, abierto al público en julio de 2001, contiene una exposición permanente sobre "Los tiempos de Altamira", que en sus diferentes secciones se adentra en la Prehistoria peninsular.

El montaje recoge todos los aspectos de la vida que se desarrolló en Altamira hace 18.000 años, incluyendo el arte, la cultura y la forma de vida de los cazadores del Paleolítico Superior, a traés de los objetos más representativos de este periodo.

Además, el museo cuenta con una reproducción fidedigna de la cueva de Altamira, una cuidada reconstrucción ambiental que recrea el entorno de la cueva durante el Paleolítico Superior y que constituye un elemento didáctico y lúdico de gran importancia.