พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ กำแพงเพชร จัดแสดงโบราณวัตถุ ศิลปวัตถุที่ได้จากการสำรวจ ขุดค้นแหล่งโบราณคดี การขุดแต่ง บูรณะโบราณสถานภายในจังหวัดกำแพงเพชรเป็นหลักโดยแสดงถึงพัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของจังหวัดกำแพงเพชรตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ เมื่อประมาณ 2500-1500 ปีมาแล้ว และยังแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของเมืองโบราณต่างๆในช่วงพุทธศตวรรษที่ 19-20 เช่น นครชุม ไตรตรึงษ์ เทพนคร โกสัมพี คณฑี และบางพาน กำแพงเพชรในฐานะเมืองบริวารทางทิศตะวันตกของกรุงสุโขทัย กำแพงเพชรในฐานะเมืองเจ้าพระยามหานคร หัวเมืองชั้นโท ชุมทางการค้า และเมืองหน้าด่านของกรุงศรีอยุธยา กรุงธนบุรี จนถึงกรุงรัตนโกสินทร์ กระทั่งเป็นจังหวัดกำแพงเพชรในปัจจุบัน

ตัวอาคารพิพิธภัณฑ์เป็นอาคารทรงไทยประยุกต์ 2 ชั้น จัดแสดงนิทรรศการถาวร ดังนี้ ชั้นล่าง เรื่องพัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของจังหวัดกำแพงเพชร ตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์เรื่อยมาจนถึงสมัยรัตนโกสินทร์ เริ่มจากเรื่องสภาพภูมิศาสตร์ ทรัพยากรธรรมชาติ ชุมชนดั้งเดิม ความสำคัญของเมืองโบราณต่าง ๆ กำแพงเพชรในแต่ละสมัย จนกระทั่งมาเป็นจังหวัดกำแพงเพชรในสมัยรัตนโกสินทร์ ชั้นบน จัดแสดงประติมากรรมศิลปะสุโขทัยและอยุธยาที่พบในจังหวัดกำแพงเพชรและจังหวัดใกล้เคียง เป็นต้น