Das Haupthaus der Mühlhäuser Museen wurde zwischen 1868 und 1870 ursprünglich als Gymnasium im Stil der Neorenaissance errichtet. Seit der Gründung eines Heimatmuseums 1928 wird das Gebäude am Lindenbühl vor allem museal genutzt.
Nach einer umfangreichen Modernisierung im Jahr 2013 eröffnete das Haus als Kulturhistorisches Museum neu. Die umgestalteten Dauerausstellungen zeigen die wichtigsten Stücke aus dem Sammlungsbestand zur Ur- und Frühgeschichte des Unstrut-Hainich-Kreises, der Stadtgeschichte sowie der Thüringer Kunst des 20. Jahrhunderts.
Mit der musealen Neugestaltung verbunden ist ein modernes museumspädagogisches Konzept. So finden auch junge Besucher im gesamten Haus Hör- und Mitmachstationen zum
Entdecken, Anfassen und Spaß haben.
Die eindrucksvolle Mühlhäuser Marienkirche mit dem höchsten Kirchturm Thüringens ist weit über die Stadtgrenzen sichtbar. Als Architektur- und Geschichtsdenkmal, Müntzergedenkstätte sowie Begegnungsort mit Religion und Kultur ist die Marienkirche eng mit dem Geschick der Stadt und ihrer Bürger verbunden.
Die Ausstellungsbereiche in dem seit 1975 säkularisierten und seither museal genutzten Gebäude bieten ein vielfältiges Angebot. In den Seitenschiffen der Kirche zeigt die Ausstellung „Von Einhörnern und Drachentötern“ zur Thüringer Kunst des Mittelalters wertvolle Altäre und Skulpturen.
Dem radikalen Reformator und ehemaligen Prediger der Marienkirche, Thomas Müntzer, ist ein eigener Bereich in den Kapellen gewidmet.
Zu Baugeschichte und Restaurierung des eindrucksvollen Gotteshauses informiert eine weitere Ausstellung.
Die ehemalige Klosterkirche „St. Crucis“ zählt deutschlandweit zu den bedeutendsten Bettelordenskirchen, die sich bis heute erhalten haben. Sie beeindruckt durch eine schlichte, von Maß und Proportion bestimmte Architektur.
Die 1802 profanierte Kirche wird seit 1975 museal sowie als Konzert- und Tagungsstätte genutzt. Über die Zeit der Vor- und Frühreformation sowie den Bauernkrieg in Thüringen informiert die Dauerausstellung „Luthers ungeliebte Brüder“. Die Gruft der Kirche beherbergt einen Ausstellungsbereich zur wechselvollen Bau- und Restaurierungsgeschichte des ehemaligen Gotteshauses.
Im Außenbereich laden ein nach mittelalterlichem Vorbild gestalteter Klostergarten sowie ein Lapidarium mit Bauteilen historischer Gebäude zum Verweilen ein.
Das Carillon im Turm der Kornmarktkirche setzt durch sein tägliches Geläut jeweils um 12 und 18 Uhr einen besonderen Akzent im historischen Ambiente der Stadt Mühlhausen.
Sehenswert ist auch der Klostergarten im ehemaligen Kreuzgang, der nach den Ideen des mittelalterlichen Gelehrten Albertus Magnus gestaltet wurde.
Mühlhausen gehört zu den wenigen Städten, die noch über einen nahezu vollständigen mittelalterlichen Stadtmauerring verfügen. Von den ursprünglich 2,8 km Länge haben sich 2,2 km und eines von vier Haupttoren – das Innere Frauentor – erhalten. Von der Stadtseite dieses Tores aus können die museal gestalteten Befestigungsanlage über eine Länge von 370 Metern besichtigt werden.
Ein herrliches Panorama Mühlhausens und der Umgebung bietet sich von der Aussichtsplattform des Rabenturms (34,2 Meter).
Im Ausstellungsbereich werden die Wehrgeschichte der Stadt und die zahlreichen Stadtbrände, die Mühlhausen ereilten, thematisiert. Ein Stilzimmer mit historischer Ausstattung vermittelt einen Eindruck biedermeierlicher Hauskultur.
