В «Малахитовом зале» музея представлены экспонаты из тагильского малахита, в том числе лучшие его образцы: малахитовый крест с золотыми медальонами и гранеными аметистами, изделия Санкт-Петербургской малахитовой фабрики Демидовых: дарохранительница в виде грота, собранная из отдельных малахитовых почек, арка-дарохранительница, изготовленная из двух крупных кусков малахита, коллекция пасхальных яиц, письменные приборы и др.