Auf 2100 m² Fläche wird dem Besucher ein umfassender historischer und fachlicher Überblick über das Schaffen Röntgens vermittelt. Den ersten in der Geschichte vergebenen Nobelpreis erhielt der Entdecker der Röntgenstrahlen, die er „X-Strahlen“ nannte, am 10. Dezember 1901.

Zur Sammlung des Museums gehören Geräte und Apparate aus einer Zeitspanne von 100 Jahren zur Anwendung dieser Strahlen sowie persönliche Dinge des Nobelpreisträgers. Zu sehen ist auch der Versuchsaufbau, mit dem Röntgen seinerzeit die Entdeckung der nach ihm benannten Strahlung gelang. Ausgestellt ist auch eine Gläserne Frau.

Jedes Jahr finden zwischen 200 und 300 wissenschaftliche Führungen durch das Röntgen-Museum statt.

Zum Museumsbereich gehören auch ein Museums-Shop und ein für die Öffentlichkeit zugängliches Museumscafé. Das Deutsche Röntgen-Museum liegt inmitten der historischen Lenneper Altstadt.