Le château de Nyon a, de tout temps, été un bâtiment administratif. Que se soit sous les comtes et ducs de Savoie, à l'époque de l'occupation bernois et lorsque la ville l'acheta, en 1803, pour y installer tour à tour les tribunaux (en fonction jusqu'en 1999), les prisons (utilisées jusqu'en 1979) et dès 1988, le Musée. En octobre 1999, le monument a été entièrement restauré et est devenu accessible au public depuis le mois de mai 2006.

On accède, étage par étage, aux salles d'expositions temporaires, aux salles de réception et aux anciennes cellules. Un grand nombre de portraits, allant de la peinture à l'huile du XVIIe siècle aux photographies du début du XXe siècle constituent un fil rouge à travers les étages. Ces objets font partie des collections du Musée qui sont exposées dans l'ensemble du bâtiment, objets liés à l'histoire locale.

Une collection de porcelaines, crées à Nyon entre 1781 et 1813, est présentée sur un étage entier.

Le visiteur peut jouir, depuis la terrasse, d'une splendide vue sur le lac Léman et les Alpes et peut accéder au jardin potager du château, toujours en exploitation.