Im barocken Hauptgebäude der Alten Universität befindet sich im Erdgeschoss das Universitätsmuseum.
Raum A behandelt die Epoche der Pfälzer Kurfürsten von der Gründung der ältesten Universität Deutschlands 1386 bis zu ihrem Übergang an Baden 1803. Bilder und Schriftstücke, teils aus dem Universitätsarchiv und der Bibliotheka Palatina, schildern wirtschaftliche Grundlagen, Alltag und Höhepunkte aus Forschung und Lehre im Rahmen der Geschichte der Kurpfalz.
Berühmt unter Kennern der gotischen Goldschmiedekunst sind die Zepter der Universität und der Artistenfakultät.
Im 19. Jahrhundert wurde Heidelberg erst für die Romantik und dann für die Naturwissenschaften berühmt.
Die Protagonisten und ihre Accessoires sind im Raum B zu sehen. Hier stechen besonders die von Helmholtz, Kirchhoff und Bunsen entwickelten Geräte für physikalische und chemische Experimente hervor. 1886 feierte die Universität, unter Beteiligung der großherzoglichen Familie und der ganzen Stadt prunkvoll ihr 500-jähriges Jubiläum wie einige Fotos und Schriftstücke zeigen.
Das 20. Jahrhundert, wie andernorts geprägt von den beiden Weltkriegen und großen politischen Umbrüchen, lässt nun auch endlich Frauen an die Universität.
So trifft man im Raum C nicht nur auf berühmte Professoren wie Max und Alfred Weber, Gustav Radbruch oder Karl Jaspers, sondern auch auf die Politikerin Marianne Weber, die Philosophin Hannah Arendt und die Schriftstellerin Anna Seghers.
Ein kleiner Sonderausstellungsraum rundet mit wechselnden Ausblicken den Gang durch die Aktivitäten an der Universität Heidelberg ab.