Bereits im Jahr 1906 wurde im Schloss Brenz durch den Oberlehrer Hans Wagner (1858 – 1938) das Heimatmuseum gegründet. Damit zählt es zu den ältesten in Baden-Württemberg. Die erste Anregung zur Errichtung des Museums gab der Kunstmaler Heinrich Eberhard, der im Sommer 1906 nach Brenz kam und der auf Wunsch des damaligen Bürgermeisters seine Studien im Rittersaal zeigte.
Hans Wagner brachte seine Steinsammlung ein, die viele interessante und wunderschöne Fossilien aus dem Schwäbischen Jura enthält und heute das Herzstück der geologisch-paläontologischen Abteilung bildet. In der seit 2011 eingerichteten Infostelle des GeoParks Schwäbische Alb sind die erdgeschichtlichen Veränderungen rund um Sontheim spannend aufbereitet.
Ursprünglich im Rittersaal des Schlosses untergebracht, waren die Sammlungen viele Jahrzehnte im heutigen Hans-Weiss-Saal beheimatet, bevor sie nun in den Räumen des zweiten Obergeschosses eine neue Heimat gefunden haben. Neben der Schloss- und Kirchengeschichte widmet sich das Museum dem dörflichen Leben. Neben Geschirr und bäuerlichem Arbeitsgerät gehört eine Sammlung von Trachten aus dem unteren Brenztal zu den Schmuckstücken der Ausstellung. Diese sind in einem speziellen Raum im ersten Obergeschoss ausgestellt.
Zusammen mit den historischen Schlossräumen bietet sich ein eindrückliches Besuchserlebnis.