La exhibición permanente del Museo fue inaugurada el 30 de enero de 2026, tras un proceso de más de cinco años que incluyó investigación territorial, más de 300 entrevistas a especialistas y actores locales, y un intenso trabajo de conservación, catalogación y ampliación de las colecciones.
El guion y la curaduría estuvieron a cargo del Área de Exhibiciones de la Subdirección Nacional de Museos y del equipo del Museo Regional de Atacama.
La muestra se organiza en siete salas temáticas que recorren la geografía, la geología, la paleontología, la arqueología, la historia, la biodiversidad y la astronomía de Atacama, y que invitan a quienes nos visitan a emprender una verdadera expedición por el territorio regional.
Se exhiben alrededor de 2.000 objetos: rocas y minerales, fósiles, piezas arqueológicas, históricas y antropológicas, y réplicas hiperrealistas de flora y fauna, además de recursos audiovisuales inmersivos.