Il Museo di Palazzo Pannolini è diviso in tre sezioni:(a) un museo permanente che delinea la storia millenaria degli ebrei dall'antichità fino all'epoca contemporanea, con particolare riferimento alla loro presenza a Bologna e in Emilia-Romagna; (b) uno spazio per mostre temporanee, incontri, dibattiti e attività didattiche per i bambini, inclusa dal 2001 una libreria; e (c) un centro di documentazione che comprende una biblioteca specializzata di oltre 2000 volumi e postazioni informatiche per il pubblico dei visitatori.