Новая постоянная экспозиция, включающая в себя более 260 произведений, состоит из нескольких тематических блоков, последовательно рассказывающих о появлении и развитии художественного литья из чугуна на Урале, что позволяет в полной мере раскрыть феномен художественной промышленности региона. С помощью Фонда семьи Шмотьевых и компании ФОРЭС для экспозиции были изготовлены специальные витрины, встроенные в ниши между пилонами в зале, что увеличило пространство и сохранило архитектурное решение "главного" зала музея. Экспозиция содержит подробные аннотации, дополненные архивными и фотоматериалами по истории уральских заводов, информацией о технологических процессах, формировании местной скульптурной школы и работе художественного производства в советский исторический период.
Но первых посетителей ждал главный сюрприз - возможность зайти в Каслинский чугунный павильон. Это самый знаменитый экспонат собрания, феномен промышленного искусства и единственное в мире архитектурное сооружение из чугуна, находящееся в музейной коллекции. Шедевр уральских мастеров, зарегистрированный в каталоге всемирного наследия ЮНЕСКО, неизменно привлекающий внимание посетителей, был создан 120 лет назад для Всемирной выставки в Париже как выставочная витрина заводов Кыштымского горного округа, в состав которых на рубеже веков входил Каслинский чугунолитейный завод.
Сказочный шатер произвел во Франции настоящий фурор и получил получил Гран-при выставки в номинации "металлические изделия", хотя все понимали, что это "изделие" - настоящее произведение искусства. Архитектор и скульптор Евгений Баумгартен соединил в своем произведении древнерусские, скандинавские, византийские и венецианские мотивы. А уральские мастера в чугунном кружеве воплотили сказочных героев, драконов, вещих женщин-птиц, рыб и грифонов, сцены соколиной охоты. Черная окраска чугуна строго и торжественно сочеталась с блеском и яркостью золочения, с благородством красного и желтого бархата.
Судьба павильона оказалась так же прихотлива, как и его декор. Еще во время работы парижской выставки на павильон нашлось немало покупателей, и цену давали весьма неплохую, но было одно условие: приобретается павильон со всеми экспонатами. Россияне отказались продать лишь великолепно выполненную чугунную скульптуру Николая Лаверецкого "Россия", олицетворяющую женщину-воина в древнерусских доспехах с мечом в руке, которая стояла при входе. "Россия" не продается!" - завили уполномоченные провести сделку, и она сорвалась.
После окончания выставки павильон был разобран и отправлен обратно на Урал. Долгие годы ящики с деталями павильона пролежали в подвале одного из частных домов в Каслях. В 1921 году, стремясь обеспечить выполнение производственного плана в условиях хозяйственной разрухи, руководство завода отдало приказ переплавить павильон, но мастера каслинского завода встали на защиту своего шедевра. И лишь когда много лет спустя павильон попал в музей, за его спасение взялись исследователи и реставраторы.
С середины 60-х доступ в павильон был закрыт для широкой публики, поэтому возможность для посетителей зайти в него стала настоящим событием на открытии нового пространства. Внутри павильона теперь расположилась информационная зона, рассказывающая об истории создания шедевра и его реставрации.