Inaugurato il 5 maggio 1991, il museo territoriale del lago di Bolsena è ospitato nella medievale Rocca Monaldeschi della Cervara, alla quale si è aggiunta nel 2011 la nuova sede del vicino Palazzo Monaldeschi. Il museo presenta la documentazione geologica, archeologica e naturalistica proveniente dal territorio di Bolsena e illustra le località di particolare interesse storico e archeologico presenti nel circondario lacustre.

All'ingresso del museo (Rocca Monaldeschi) domina un grande sarcofago a vasca in marmo greco, decorato in rilievo con scene del culto di Bacco. Nella sezione geologica sono esposti alcuni campioni di rocce, tra cui una grande "bomba vulcanica". L'età dei metalli è testimoniata da reperti dell'età del bronzo e del ferro provenienti dai fondali lacustri, perfettamente conservati.

All'inizio dell'età etrusca appartengono una trentina di corredi funerari dalla necropoli della Capriola, ricchi di oggetti in bronzo e in ferro, mentre una tomba a camera dalla località Melona (con vasi argentati e a vernice nera) documenta la fine del periodo.

Al piano superiore sono conservate le testimonianze relative alla città romana di Volsinii (gli scavi si trovano a 100 metri dal museo), costituite da ceramiche, lucerne, terrecotte architettoniche ed affreschi; in particolare si segnala il celebre "Trono delle Pantere" dedicato al culto di Bacco.

Nel secondo atrio della Rocca è ospitato il Lapidarium, dove sono esposte epigrafi funerarie e votive di epoca romana.

La visita si conclude con la sezione naturalistica, dedicata alla vita che si svolge dentro e attorno al lago volsiniese. Un grande acquario d'acqua dolce, unico nel suo genere, inaugurato nel maggio del 2011, presenta i pesci, i crostacei, gli anfibi e i molluschi più caratteristici del lago di Bolsena e dei corsi d'acqua del circondario, immersi in uno scenario davvero suggestivo. Nel 2017 l'acquario è stato completato con una sezione dedicata ai pesci tropicali.

Al pianoterra di Palazzo Monaldeschi è stata inaugurata nel 2013 una nuova sezione archeologica, dedicata alle ricerche e alle scoperte effettuate nell'antico territorio volsiniese (reperti etruschi arcaici e tardo-etruschi dalla Civita d'Arlena e reperti romani da Volsinii). Allo stesso piano è stata riallestita nel 2017 la sezione medievale, trasferita dalla Rocca per fare posto alla sezione tropicale dell'acquario; vi sono esposte secondo un nuovo ordinamento le ceramiche medievali e rinascimentali rinvenute nel "butto" della torre maggiore della Rocca e altre ceramiche di varia provenienza.

Al primo piano di Palazzo Monaldeschi, nel 2013, è stata riallestita la sezione dedicata all'Ars Wetana (la tradizione del merletto di Orvieto) ed è stata inaugurata la nuova sezione sui relitti del lago di Bolsena, cronologicamente compresi tra l'età del Bronzo (piroghe) e l'ultimo conflitto mondiale (resti di un bombardiere americano B-17 precipitato nelle acque nel gennaio del 1944).