Müze, zemin + 3 katlı, orta sofalı plan tipinde ve kagir olan bir yapı içinde hizmet vermektedir.
Halil Paşa Konağı 19. yüzyıl sonlarında Padişah 2. Abdülhamit döneminde sancak beyi olan Halil Paşa Karamahmutoğlu tarafından yaptırılmıştır. Bozhane Yalı caddesi üzerinde, eski bir kilisenin temeli üzerine inşa edilen konakta, Roma dönemine ait binalardan toplanan antik spoli malzemeler şapolyen (devşirme) olarak özellikle cephe süslemesinde kullanılmıştır. Bir dönem ortaokul ve kız meslek lisesi olarak kullanılan, uzunca bir süre ise sahipsiz kalan ve büyük ölçüde tahribata uğrayan bina restore edilmek üzere 1989 yılında Kültür Bakanlığına tahsis edilmiştir. Yaklaşık 10 yıllık bir restorasyon çalışmasından sonra müze 01.08.1998 tarihinde hizmete açılmıştır.
Müzenin zemin katında Ereğli ve çevresinden toplanan Hellen, Roma, Bizans dönemlerine ait mermer mezar atelleri, figürlü mermer sütun başlıkları, cam kaplar, takılar, çeşitli madeni eserler, kandiller ve figürlerden oluşan arkeolojik eserler sergilenmektedir.
Birinci katında pişmiş toprak amforalar, Lidya, Grek, Roma, Bizans, Abbasi, Emevi, Sasani, Artuklu, Selçuklu ve Osmanlı sikkeleri koleksiyonlarından oluşan eserler teşhir edilmektedir.
İkinci katta çeşitli erkek ve kadın giysileri ile yöreye özgü bir dokuma olan "elpek" kumaşı ve ipliği, dokuma aletleri, mendil, bohça, örtü gibi dokuma türleri, silahlar, mühürler, tütünle ilgili eşyalar, tespih, saat, mutfak eşyaları, ölçü ve tartı aletleri ve yazma eserlerden oluşan yöresel etnografik eserler sergilenmektedir.
Üçüncü kat Osmanlı dönemine uygun döşenmiş olup, müze-ev düzenlemesine uygun olan bu katta sırasıyla oturma odası, misafir odası, günlük oda ve yatak odası bulunmaktadır.
Müze bahçesinde ise, Grek, Roma, Bizans, Selçuklu ve Osmanlı dönemlerine ait sütun başlıkları, sütun gövde ve kaideleri, çeşitli mimari parçalar, lahitler ile pandomim sanatçısı Krispos'un anıt mezarı vardır.