El museo está dividido en tres salas, destacando en la primera los mantos de mayor significación histórica, así como un cuadro de la romería del siglo XVII y la custodia donada por Mussolini; en la segunda, se pueden contemplar los mantos donados por los reyes de España y otras personalidades, varias reproducciones de la imagen de la Virgen de la Cabeza, su jaula procesional y varias vitrinas con objetos de alta significación; en la tercera sala nos encontramos con una maqueta del santuario a escala de 1/50, obra de D. Manuel Molina y la pinacoteca de la pintora Arsenia Tenerio sobre la beata Isabel Canori Mora.

El edificio donde se localiza el Museo es una infraestructura cultural moderna y vanguardista, construida por la Junta de Andalucía, con más de 11.000 metros cuadrados y que ha requerido una inversión de más de 25,5 millones de euros. Ubicado en el Paseo de la Estación, nº 41 de Jaén, en pleno centro de la capital, el Museo Íbero de Jaén aspira a convertirse en referencia mundial de la cultura ibérica a nivel turístico, cultural y científico.

A 200 metros del Museo Íbero se ubica el Museo de Jaén, contenedor de piezas de arte ibérico de extraordinario valor, entre otras algunas pertenecientes al  conjunto escultórico ibérico de Cerrillo Blanco de Porcuna. Las esculturas, que datan del siglo V a.C., nos cuentan la mítica historia de un linaje aristocrático, donde las luchas de guerreros impresionan por su gran realismo. El Museo de Jaén propone dos recorridos históricos y dos temáticos: la Sección de Arqueología en la que destaca una importante colección de época ibérica, además de otras salas dedicadas a la prehistoria, época romana, cultura hispano-musulmana y cultura visigoda; y la Sección de Bellas Artes que nos ofrece una visión de esculturas y pinturas desde el siglo XIV hasta el siglo XX.

En la parte inferior se expone la maquinaria de un molino del siglo XIX, fiel reflejo de los sistemas de producción de la época, así como herramientas y útiles originales.  En la parte superior podrá profundizar en la cultura del olivar y del aceite, introduciéndose en el mundo de la cata del virgen extra. Se dispone de zonas de descanso, proyector con audiovisual para conocer más acerca del ciclo del olivo y de los sistemas de producción actuales, así como de unas excelentes vistas panorámicas a la Fortaleza de la Mota, que se alza imponente en el horizonte, rodeada por el mar de olivos.

Finalmente disponemos de una “Agro-tienda” para venta de productos así como otros productos típicos jiennenses y un “Rincón Sensorial” para poder degustar nuestros aceites. Toda la instalación dispone de paneles explicativos en inglés y castellano. Está diseñada para ser accesible a personas con movilidad reducida (ascensor, rampas…) y se encuentra climatizada. Se dispone también de acceso wifi gratuito para el visitante.

El museo, anteriormente denominado Museo Arqueológico de Obulco presenta dos sedes. En el Torreón de Boabdil del Castillo de Porcuna construido en 1435 por la Orden de Calatrava, se encuentran las salas 1 y 2. El resto de las salas se encuentran en dependencias del ayuntamiento, antiguo Pósito Real del siglo XVIII.

SALA 1: Paleolítico y Neolítico, con útiles líticos y cerámica a mano. Cultura Ibérica de la ciudad-estado de IPOLCA, con cerámica de bandas rojas, urnas cinerarias, exvotos de bronce, monedas y esculturas ibéricas.

SALA 2: Cultura Romana de la ciudad ibero-romana de OBULCO, con lápidas, cerámica, monedas, capiteles corintios de Obulco y escultura romana.

TERRAZA: Magníficas vistas a la campiña de Jaén y Córdoba. Localización de los diversos yacimientos de Porcuna (Cerrillo Blanco, Alcores, Ciudad de Obulco, etc.).

SALA 3: Cultura Ibero-Romana, con desarrollo de temas verticales (la escultura, la economía, los ritos, etc.).

Incluye un recorrido guiado por el Parque Arqueológico de Cerrillo Blanco, donde se encontró un conjunto escultórico ibérico que por su cantidad de piezas, como por su enorme calidad artística es el más importante de la escultura ibérica.

El museo gestiona varios yacimientos musealizados: los restos fortificados prehistóricos del yacimiento de Los Alcores (III-I milenio) y el yacimiento arqueológico de Cerrillo Blanco (túmulo funerario del siglo VII a.C. con 24 tumbas de inhumación en fosa, donde fue enterrado en grandes fosas un grupo escultórico ibérico del siglo V, expuesto en el Museo de Jaén) y el yacimiento de Obulco (muestra los restos de una calle principal con casas romanas del siglo I d.C.).

Se inauguró en diciembre de 2010 gracias a un acuerdo del Ayuntamiento de Canena con la Fundación Telefónica, que cedió muchas piezas y equipos procedentes de la anterior colección histórico-tecnológica de la Fundación en Madrid (en el edifico de Gran Vía), colección que se desmontó en diciembre de 2007. El museo de las Telecomunicaciones de Canena muestra equipos, muchos de ellos en funcionamiento, que abarcan casi todas las disciplinas de las telecomunicaciones asociadas al servicio telefónico: terminales (tanto teléfonos antiguos como modernos, incluyendo una cabina telefónica de pago con monedas), conmutación, transmisión, cables (algunos submarinos), radio, satélite, postes telefónicos de planta exterior, etc. 

Presenta diversos espacios expositivos distribuidos en dos plantas y dedicados a las conmutaciones manual y automática, terminales, redes urbanas e interurbanas, la transmisión de datos, radio, satélites, móviles, componentes electrónicos y normativas.

El museo, considerado Bien de Interés Cultural, se divide en varios espacios; tres edificaciones que albergan diferentes modelos de almazaras, un jardín de variedades de olivos de varios países y la Bodega.

A lo largo del itinerario de la visita se muestran los pasos para la obtención del aceite, desde los métodos más tradicionales de cultivo del olivo, hasta los modernos procesos de comercialización y envasado.

En el museo puedes conocer las características propias del aceite de oliva, valorar sus propiedades y profundizar en los diferentes aspectos que definen su calidad, gradación, color, etc. También puedes conocer físicamente las diferentes variedades de olivos, pues dispone de un jardín con árboles de cada variedad, pero merece especial atención, una bodega del siglo XIX conocida como "la Catedral del Aceite". Además, el complejo dispone de una sala para congresos con capacidad para 230 personas. Se realizan catas de aceites para grupos, degustaciones y otras actividades relacionadas con el olivar.

El número de piezas actuales asciende a 449 y están clasificadas en las secciones de: acústica, calor, fotografía, mecánica, química o tecnología. También se pueden contemplar piezas arqueológicas de Martos y su comarca que fue recopilando en su labor de erudito local el padre Alejandro Recio. Su biblioteca también recoge temas arqueológicos de toda la localidad.

Teniendo como base el que fuera Museo Arqueológico de La Carolina y continuando la trayectoria precedente, este centro museístico se inauguró en 2011 para reunir, conservar, investigar y transmitir el Patrimonio Histórico-Cultural y el testimonio de las comunidades humanas que han vivido y han dejado su huella en este territorio, una tierra tan vinculada a la minería y al desfiladero de Despeñaperros.

Una importante y excepcional colección de todo tipo de objetos, junto a logrados recursos museográficos y multimedia, permiten conocer las características físicas del territorio y las singularidades de su entorno natural, así como realizar un recorrido cronológico por su historia, desde los primeros vestigios de restos humanos en el Paleolítico, hasta prácticamente nuestros días. Destacando etapas tan importantes como la minería hispano-romana, el periodo de creación y desarrollo de las Nuevas Poblaciones como proyecto colonizador de Carlos III y la intensa actividad minera contemporánea que terminó a finales del siglo pasado, huellas todas tan presentes en la memoria colectiva de sus habitantes.

Por otra parte, el Museo de La Carolina ofrece un amplio abanico de exposiciones temporales y actividades, tanto en el propio museo como en el territorio.