Bad Bentheim ist die Stadt des Sandsteins. Überall trifft man auf ihn, sei es als gewachsener Felsen, als Mauer- oder Pflasterstein oder als Baustein vieler Gebäude – nicht zuletzt der Burg. Der Abbau hat eine 1000-jährige Geschichte, die das Museum im Zusammenhang mit seiner kulturellen, kunsthistorischen und wirtschaftlichen Bedeutung darstellt. Als Exportschlager erwiesen sich im 13. Jahrhundert schwergewichtige Taufsteine, die in den Steinbrüchen von Bentheim und Gildehaus hergestellt wurden. Das Sandsteinmuseum zeigt solch einen Taufstein als bedeutsames Exponat seiner Dauerausstellung.

In der geologischen Abteilung künden Fossilien von der Entstehung des Gesteins vor 125 Millionen Jahren als Meeresablagerung. Die heutige Bedeutung des Bentheimer Sandsteins für Erdöllagerstätten wird ebenso vermittelt.