A múzeum felújított, második emeleti központi tereiben látható a 20. századi állandó kiállítás, amely a századfordulótól a második világháború végéig terjedő időszak legfontosabb alkotóit és törekvéseit mutatja be. Az 1896 és 1945 közötti művészetre koncentráló kiállítási egységben közel 150 festmény, 30 szobor és 200 érem tekinthető meg.

E múzeum nemcsak hazánk, de Közép-Európa egyetlen önálló vegyészeti múzeuma. Elhelyezésére a Várpalota Tóterén álló középkori, nagyrészt romos Thury György várat jelölték ki. E döntés legfőbb indoka az volt, hogy Várpalota egyrészt a hazai vegyipar egyik legnagyobb vidéki centrumában fekszik, másrészt földrajzilag is kedvező helyen, a 8-as számú főközlekedési útvonal mentén található, Budapestről könnyen megközelíthető.