Dentro de las 140 piezas expuestas, que van rotando entre las cerca de 240 que posee la colección, se puede disfrutar de algunas joyas de la historia del automóvil, como el triciclo patentado por el ingeniero alemán Karl Benz que está considerado como el primer vehículo propulsado por un motor de explosión de la historia, un Rolls-Royce Silver Ghost de 1922, un Cadillac Fleetwood 75 que perteneció
al dictador Francisco Franco, o la joya de la colección un Hispano-Suiza de 1930 en su estado original ya que nunca ha necesitado ser sometido a una restauración. Además, son habituales las exposiciones temporales con contenidos procedentes de otras colecciones. En el museo se expone la colección de Demetrio Gómez Planche, antiguo arquitecto técnico, quien con la ayuda de su familia, ha reunido durante más de 40 años todo tipo de automóviles, motocicletas, documentos y accesorios relacionados con el mundo del automóvil. A la colección de Gómez Planche se unieron las aportaciones de la Dirección General de Tráfico, Centro Histórico Iveco-Pegaso y otras aportaciones tanto públicas como privadas. El Museo de Historia de la Automoción de Salamanca situado frente a la Casa Lis, también está equipado con una biblioteca, hemeroteca, videoteca y un archivo.
