Il Museo del Tessuto occupa attualmente una superficie di circa 2.400 mq, suddivisi su due piani e corrispondenti all’ala occidentale dell'ex fabbrica Campolmi. Vi si accede tramite l'ingresso affacciato su via Santa Chiara, che riporta ancora oggi l'insegna originale della fabbrica.

Dal punto di vista architettonico, la sala d’ingresso al Museo offre al visitatore uno spaccato della complessità tipologica e della ricchezza di materiali costruttivi della vecchia fabbrica, tra cui primeggiano il legno delle coperture ed il cemento industriale della pavimentazione.

Dall'area di accoglienza, che ospita biglietteria e bookshop, si accede al corridoio di "familiarizzazione", prima sezione espositiva del Museo. Qui, l'originale ampiezza della sala è stata frammentata tramite pannellature metalliche, per ricavare il laboratorio di restauro, il deposito per la conservazione delle collezioni, gli uffici.

Al termine del corridoio si giunge alla sala delle collezioni storiche, collocata nella parte più antica dell'intero complesso. Le esigenze di conservazione del patrimonio tessile qui esposto presuppongono il controllo della luce, ottenibile solo con l’oscuramento quasi totale delle fonti naturali.

Dalla sala storica si accede all’antico locale caldaia della fabbrica, nel quale si conserva la macchina per la produzione del vapore e dell’energia utilizzati per la lavorazione.

Al primo piano, l'aula didattica è separata dalla sezione espositiva denominata Prato città tessile tramite una grande vetrata che permette di valorizzare le strutture e i materiali costruttivi e, allo stesso tempo, comunicare le finalità educative dell'istituzione. Nella attigua sezione contemporanea, la sala ovoidale in legno per la proiezione degli audiovisivi, dalla forma molto simile a una botte, permette la circolazione della luce e mantiene l'unitarietà dello spazio coniugando funzionalità e design. Attorno alla “botte” si trovano i supporti espostivi in metallo che con estrema versatilità permettono l’esposizione dei tessuti contemporanei del distretto di Prato. Il percorso termina con la sala dedicata alle esposizioni temporanee. Un’area aperta e ininterrotta che, di volta in volta, si adatta a ospitare anche eventi, conferenze e sfilate.

L’allestimento del Museo è stato progettato e curato dallo Studio Guicciardini e Magni Architetti.