Núcleo do Castelo: Espaço Arqueológico e Espaço de Transmissões Militares (na Praça de Armas); Reserva Visitável “Estatuária S. Tiago” (acesso pelo corredor lateral da Igreja de Santiago; visita condicionada por marcação prévia junto do Serviço Educativo do Museu Municipal, aberta no 1º sábado de cada mês entre Maio e Setembro);
Núcleo do Vinho e da Vinha/Adega de Algeruz;
Extensões museológicas:
- Centro Ecomuseológico de Interpretação do Zambujalinho - CINZAMBU;
- Moinhos Vivos (Serra do Louro);
- Espaço Fortuna (Quinta do Anjo).

O Museu Municipal de Palmela, com uma estrutura polinucleada, abriu o primeiro espaço de exposição permanente em Maio de 1996, no Castelo de Palmela. Com o objectivo de contribuir para a preservação do património local, integra espólios representativos da memória de cada freguesia do concelho, potencializando uma leitura da sua diversidade, em áreas expositivas programadas, de progressiva instalação.

CATEGORIAS DOMINANTES DO ACERVO

a) ARQUEOLOGIA

O Núcleo Museológico do Castelo integra um Espaço Arqueológico (sito na Praça de Armas). No âmbito da implementação do Programa de Recuperação e Animação do Castelo (iniciado em 1990), realizaram-se escavações arqueológicas no monumento com o objectivo de encontrar novas leituras para a vida da fortificação e de garantir o devido acompanhamento das obras de construção civil exigidas - os achados estruturais que a arqueologia revelou foram conservados in situ.
O espaço museológico ocupa actualmente 4 galerias da Praça de Armas e, embora dedicado genericamente à Arqueologia no concelho (salas 1 e 2), privilegia os vestígios encontrados no próprio Castelo (salas 3 a 5) e na vila de Palmela, significativos da sobrevivência de influências islâmicas ao nível técnico e cultural até ao séc. XV.
Na Herdade do Zambujalinho (freguesia de Águas de Moura) está instalado um Centro Ecomuseológico de Interpretação da jazida arqueológica romana e do Património Natural local; este centro é gerido em parceria pela Câmara Municipal de Palmela e pela Associação de Produtores Florestais da Península de Setúbal (AFLOPS).

b) CIÊNCIA e TÉCNICA

O Núcleo M. do Castelo integra um espaço dedicado à história das Transmissões Militares dado que o Castelo de Palmela desempenhou no passado, pelo seu posicionamento estratégico, um papel de destaque neste sector.
A colecção exposta - maioritariamente oriunda do Museu da Arma de Transmissões do Exército Português – apresenta meios de transmissão físicos e sonoros, visuais e ópticos (destaque para a telegrafia óptica), eléctrico-electrónicos (material telefónico e telegráfico), manuais de instrução, material de linhas e de medida e ensaio, equipamento TSF e de feixes hertzianos. A faixa cronológica estende-se do período islâmico à Guerra Colonial portuguesa.

Está em fase de programação o Museu da Malária, unidade museológica de ciência médica, dedicada à história da erradicação da Malária em Portugal, facto científico amplamente documentado a partir do acervo laboratorial e entomológico do antigo Instituto de Malariologia de Águas de Moura. A gestão resultará de uma parceria entre a Câmara Municipal e o Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge (Protocolo em análise).

Na Adega da Herdade de Algeruz - imóvel dos anos 30 do séc. XX, classificado como Imóvel de Interesse Municipal - situado na freguesia de Palmela, abriu, em Julho de 2005, o Núcleo Museológico do Vinho e da Vinha. Num espaço com cerca de 1800 m2, dá-se resposta a uma antiga aspiração local - a criação de um museu sobre o Vinho. Suporte da memória colectiva, instrumento de informação e lazer, este novo equipamento cultural visa interpretar e dar a conhecer os quotidianos e as práticas ancestrais que constituem hoje um legado essencial para a compreensão do mundo rural de Palmela. O projecto releva a valorização das tradições vitivinícolas locais e a promoção de estudos transdisciplinares que contribuam para a promoção e enriquecimento da própria Comunidade. Após um período de encerramento para obras de manutenção, este núcleo reabre na Noite de Museus – 17 de Maio de 2009.
c) ARTE
A Reserva Visitável Escultura S. Tiago integra obras de estatuária antiga - sécs. XV, XVI e XVII - em pedra e madeira, de diferentes oficinas escultóricas. Propriedade do Museu Nacional de Arte Antiga - parte da Colecção Vilhena - este espólio está depositado no Museu Municipal de Palmela e exposto numa sala dos chamados Paços de D. Jorge e no Côro-Alto da Igreja de Santiago.