Das Museum ist aus dem 1902 gegründeten Schulmuseum des Siegener Realgymnasiums hervorgegangen und befindet sich seit 1905 im Oberen Schloss zu Siegen, einer schon 1259 beurkundeten Höhenburg der Grafen von Nassau, deren Geschlecht seinen Ursprung in Siegen hat. 1938 wurde etwa 15 m unter dem Schlosshof ein gut 100 m langer Schaustollen angelegt. Er erinnert an den bis 1962/65 betriebenen jahrhundertealten Siegerländer Bergbau auf Eisen- und Metallerze. Aus dem Anspruch, Regionalmuseum für Kunst- und Kulturgeschichte zu sein, ergibt sich die Aufgabe, das Siegerland als historische Landschaft mit ihren nach außen weisenden Bezügen darzustellen, zugleich aber auch von außen auf die Region wirkende Einflüsse aufzuzeigen.
Auf ca. 1.500 qm Ausstellungsfläche wird versucht, die Geschichte der Region in diesen Verflechtungen darzustellen. Die seit 1255 im Gebiet zwischen Sieg und Lahn regierende Ottonische Linie des Hauses Nassau erwarb Anfang des 15. Jahrhunderts durch Heirat umfangreiche niederländische Besitzungen und auf dem Erbwege die Grafschaft Vianden (Luxemburg). Seitdem war die Stadt Breda Residenz eines Familienzweiges. Die engen Verbindungen zwischen Nassau und den Niederlanden werden aber erst recht verständlich, wenn man das Engagement der Grafen von Nassau im Freiheitskampf der Niederlande (1568/69 - 1648) kennt. Schwerpunktmäßig erschließt sich hierzu im Siegerlandmuseum die politische bzw. dynastische Geschichte des 16. bis 18. Jahrhunderts aus einer Bildsammlung von Mitgliedern des Hauses Nassau-Siegen. Besonders hervorgehoben ist der Rubenssaal. Hier sind neun Gemälde des weltberühmten flämischen Barockmalers Peter Paul Rubens zu sehen.
Vor- und frühgeschichtliche Bodenfunde, darunter als zentrales Schaustück ein eisenzeitlicher (500 v. Chr. - 0) Windofen, bezeugen die Besiedlung des Siegerlandes aufgrund der vorhandenen Bodenschätze. Die große Mineraliensammlung der ehemaligen Siegener Bergschule wird in Teilen im Herbst 2003 in neu eingerichteten Räumen des Oberen Schlosses der Öffentlichkeit präsentiert. Gegenstände aus Eisen sind im ganzen Gebäude zu besichtigen. Hervorzuheben ist unter ihnen die umfangreiche Sammlung von Ofen- und Kaminplatten.
Neu zur Darstellung gelangt sind seit Oktober 1986 die vorindustriellen Wirtschaftszweige mit ihren gegenseitigen Verflechtungen und Abhängigkeiten (Siegerländer Haubergswirtschaft, Eisenhütten- und Hammerwerke, Gerberei, Textilgewerbe). Zentrales Schaustück ist hier die um 1840 erbaute wasserradgetriebene Gebläsemaschine der ehemaligen Rothenbacher Hütte.
Ebenso wurde versucht, städtische Wohnkultur des 19. Jahrhunderts zu dokumentieren, wobei zugleich in der Region und über sie hinaus wirkende bedeutende Siegerländer Persönlichkeiten - Wissenschaftler und Künstler - mit ihren oder durch ihre Werke dargestellt sind.
Das Siegerlandmuseum im Oberen Schloss wird in den kommenden Jahren einer umfangreichen Sanierung und Modernisierung unterzogen. Dafür werden voraussichtlich zeitweise Sammlungsbereiche des Museums für die Öffentlichkeit nicht in vollem Umfang zu besichtigen sein