Lääkäri Karl Hedmanin kiinnostus taiteeseen ja antiikkiesineisiin ja hänen innostuksensa Pohjanmaan historiallisen museon yhdistyksen toimintaan ovat pitkälti Pohjanmaan museon perustana.
Pohjanmaan museon näyttelytarjonta on laaja ja monipuolinen, aina kulttuurihistoriallisista ja luonnontieteellisistä näyttelyistä taidenäyttelyihin.
Kulttuurihistoriallinen perusnäyttely tarjoaa tarinoita ja esineitä Pohjanmaan talonpoikais- ja porvariskulttuurista sekä Vaasan historiasta ja kansantaiteesta. Pohjanmaan museolle on maakunta- ja aluetaidemuseona kerätty esineistöä koko historiallisen Pohjanmaan alueelta museon perustamisvuodesta 1895 lähtien. Rannikkokaupunkien elämäntapa ja elinkeinot heijastuvat museon esineistössä. Värikästä ja taidokasta pohjalaista kansanesineistöä edustavat mm. ajokalut, huonekalut ja käsityövälineet sekä tekstiilit. Niiden lisäksi museossa on esillä Hallbergin rahakokoelma, Paavo Alkion rahakokoelma ja merkittävä hopeakokoelma.
Hedmanin kokoelma koostuu taide- ja antiikkiesineistä. Valtakunnallisesti merkittävään taidekokoelmaan kuuluu Suomen taiteen kulta-ajan mestareiden sekä kotimaisten impressionistien ja ekspressionistien teoksia; taiteilijoista mainittakoon esim. Ferdinand von Wright, Fanny Churberg, Albert Edelfelt, Pekka Halonen, Akseli Gallen-Kallela, Tyko Sallinen ja Helene Schjerfbeck. Kokoelmat sisältävät myös ulkomaista, lähinnä hollantilaista ja italialaista taidetta 1400–1600-luvuilta. Hedmanin kokoelmaa täydentävät Pohjanmaan museon, Vaasan kaupungin ja Vaasan taideyhdistyksen ajankohtaista ja alueellista taidetta sisältävät kokoelmat. Museon vaihtuvat nykytaiteen näyttelyt järjestetään Taidehallissa (Senaatinkatu 1).
Terranova – Merenkurkun luontokeskus muodostaa museon luonnontieteellisen perusnäyttelyn ja kertoo, miten kasvit ja eläimet ottavat uuden, merestä nousseen maan hallintaansa. Ostrobothnia Australis -yhdistyksen luonnontieteelliset, suomalaisten eläinten kokoelmat muodostavat näyttelyn perustan. Merenkurkun luonnonilmiöitä, maankohoamista sekä alueen geologiaa ja eläimistöä esitellään mm. Jääluolassa, joka on uusi, pysyvä osa näyttelyä. Lisäksi keskus tarjoaa tietoa luonnonsuojelualueista, luontomatkailusta ja -yhdistyksistä.
Museorakennus valmistui v. 1929 Eino Forsmanin piirustusten mukaan, ja v. 1969 sitä laajennettiin Erik Kråkströmin suunnittelemalla nykyaikaisella lisärakennuksella.