Gudhjem Museum holder til i den tidligere stationsbygning fra 1916, som i dag er fredet og fungerer som en central del af museets udstillingsmiljø. Ved siden af ligger museets nyere udstillingsbygning, der sammen med stationsbygningen rummer skiftende præsentationer af kunst, kunsthåndværk og lokalhistorie. Udstillingerne varierer gennem sæsonen og viser både bornholmske værker og temaer med tilknytning til lokalområdet.
Museet fortæller desuden historien om den gamle jernbanestation og Gudhjems udvikling, og det rummer et lokalhistorisk billedarkiv, hvor besøgende efter aftale kan få adgang til historiske fotos og materiale om byen og egnen.
Udenfor bygningerne finder man museets natur- og skulpturområde, en stor mark med stier, vild beplantning og fokus på biodiversitet. Her kan man blandt andet opleve en sommerfuglemark og forskellige skulpturer placeret i landskabet, som giver mulighed for at kombinere kunst- og naturoplevelser i én samlet ramme.
Gudhjem Museum drives af Gudhjem By- og Museumsforening og fungerer som et lokalt kulturcenter, hvor kunst, historie og natur mødes i både indendørs og udendørs omgivelser.
