上海公安博物馆的展厅位于建筑的一至四层，整个陈列以上海警察机构建立发展历史沿革为纵线，以警务职能参与社会管理为横线，结合警察业务工作特点，采用传统与现代艺术表现手法相结合，并运用声、光、电等高科技多媒体技术进行展示。陈列面积4000平方米， 设序馆、公安史馆、英雄烈士馆、刑事侦查馆、治安管理馆、交通管理馆、监所管理馆、消防管理馆、警用装备馆、警务交流馆、情景互动体验馆等11个分馆。 记录了清咸丰四年（1854年）上海建立警察机构一个半世纪以来的历史沿革以及建国后公安干警在打击刑事犯罪、保障经济建设、维护社会稳定等各方面的业绩。
