Seit 2003 beherbergt Schloss Tirol das Südtiroler Landesmuseum für Kultur- und Landesgeschichte. Der Schwerpunkt des musealen Parcours liegt auf der Darstellung der Geschichte des Landes von den Anfängen bis in die heutige Zeit.

Die ältesten Bauteile liefert die Kirchengrabung in der Vorburg (drei Bauphasen, Dreiapsidensaal aus dem 9. Jh.). Im Südpalas liegen die beiden romanischen Portale. Die Burgkapelle zum Hl. Pankratius ist als Doppelkapelle errichtet; bedeutsam ist ihr gotischer Freskenschmuck.

Das vermeintliche Hochzeitszimmer von Gräfin Margarethe von Tirol, genannt Maultasch, liegt im Mushaus. Im Bergfried, der erst nach 1902 fertiggestellt wurde, findet sich auf 20 Ebenen eine beeindruckende Darstellung zur Geschichte Südtirols im 20. Jahrhundert. Das historische Wirtschaftsgebäude dient als Sonderausstellungsbereich.