Le musée du Vexin français occupe une situation privilégiée au cœur de la Maison du Parc, dans les communs réhabilités du château de Théméricourt (XVe siècle). Sur plus de 400 m2, le site présente les composantes géographiques, historiques et patrimoniales du territoire par une approche ludique et pédagogique.

Le musée consacre différents espaces aux milieux naturels (plateau calcaire, zones humides, coteaux, terrasses alluviales), à la faune et la flore, à la géologie et aux paysages du Vexin français. Bornes vidéo, jeux interactifs et mur pédagogique permettent d'en découvrir toutes les richesses. Le Vexin français livre également ses trésors en images projetées durant la diffusion du film "Si le Vexin m'était conté" sur une maquette didactique. Ce territoire vivant se raconte aussi par ses hommes et ses traditions à l'image de la collection Vasseur-Loiseaux, qui révèle de remarquables objets d'art populaire.

Le musée propose également une programmation culturelle diversifiée autour d’ateliers, spectacles ou conférences en lien avec les expositions temporaires présentées.

Le musée dispose également d’un espace d’information touristique avec connexion Internet ainsi que d’une boutique présentant une large gamme de produits issus de l’artisanat et des savoir-faire locaux ainsi que des guides et ouvrages sur la région.