Das Stadtmuseum Ludwigshafen verfügt über eine historische Sammlungstätigkeit seit 1904 und nahm in der kommunalen Geschichtsvermittlung eine zentrale Rolle ein. Von 1984 bis 2021 war es im ersten Stock des Ludwigshafener Rathaus-Centers untergebracht; seit 2021 ist das Museum geschlossen, weil das Rathaus-Center abgerissen wird. Die Bestände sind derzeit eingelagert. Geplant war eine Wiedereröffnung im Jahr 2023 an einem neuen Standort in Ludwigshafen Süd, wo das Museum gemeinsam mit dem Stadtarchiv Ludwigshafen das Haus der Stadtgeschichte bilden sollte; dieses Vorhaben ist bislang nicht umgesetzt worden.
Die Dauerausstellung zeichnete die Entwicklung der jungen Industriestadt Ludwigshafen am Rhein nach und nutzte dafür Exponate, erläuternde Texte und Medienstationen. Schwerpunkte lagen auf den Epochen vom Anfang des 17. Jahrhunderts bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts, ergänzt um kompakte Darstellungen der einzelnen Stadtteile. Weitere zentrale Themen umfassten Arbeit und Industrie, den Ersten und Zweiten Weltkrieg sowie den anschließenden Wiederaufbau und die beginnende Phase des Wirtschaftswunders. Darüber hinaus behandelte die Ausstellung Aspekte von „Kultur und Vielfalt“ wie Vereinsleben, Sport und Freizeit, Kunst im öffentlichen Raum, Söhne und Töchter der Stadt Ludwigshafen, Migrationsgeschichte und religiöse Vielfalt.
Als markantes Objekt der Dauerausstellung galt ein dreimal vier Meter großes Stadtmodell aus Holz, das die Stadt um 1909 darstellt. Ergänzend präsentierte das Stadtmuseum regelmäßig Wechselausstellungen zu lokal- und regionalhistorischen sowie zu urbanen Fragestellungen.