Khu di tích nhà tù và bảo tàng tỉnh Sơn La bao gồm 2 hạng mục kiến trúc là di tích nhà tù và bảo tàng Sơn La. Nhà tù Sơn La do thực dân Pháp xây dựng năm 1908 trên diện tích 500m² để giam cầm các chiến sĩ cộng sản yêu nước. Năm 1940, diện tích nhà tù được mở rộng lên 1.700m² với hệ thống tường bao kiên cố bằng đá và gạch cao 4m, dày nửa mét. Giường nằm cho tù nhân được láng xi măng trên bề mặt, mép ngoài của giường gắn hệ thống cùm chân dọc theo chiều dài sàn. Vào mùa hè, các phòng giam ở đây giống như lò nung bởi gió Lào, còn mùa đông lại buốt lạnh vì khí hậu khắc nghiệt miền biên ải. Thực dân Pháp đã biến nhà tù thành địa ngục để giam cầm, đày đọa, làm tiêu hao sinh lực và thủ tiêu ý chí đấu tranh của những chiến sĩ cộng sản. Chỉ tính trong giai đoạn 1930-1945, nhà tù đã giam cầm 1.007 chiến sĩ cách mạng và những người yêu nước. Nhưng cũng chính nơi ngục tù tăm tối này đã tôi luyện cho đất nước những nhà lãnh đạo xuất sắc như: Lê Duẩn, Trường Chinh, Tô Hiệu, Văn Tiến Dũng, Xuân Thủy, Trần Huy Liệu, Nguyễn Cơ Thạch, Mai Chí Thọ, Trần Quốc Hoàn, Hoàng Thế Thiện…

Trước khi rút khỏi Sơn La vào năm 1952, thực dân Pháp đã ném bom xuống khu vực nhà tù để xóa dấu vết tội ác của chúng. Năm 1965, đế quốc Mỹ ném bom bắn phá miền Bắc khiến nhà tù Sơn La gần như bị phá hủy hoàn toàn.

Với mong muốn giáo dục truyền thống yêu nước cho thế hệ trẻ, một phần nhà tù Sơn La đã được phục dựng lại. Đến di tích nhà tù Sơn La, du khách sẽ được thăm các xà lim ngầm, xà lim chéo, trại hai giam, trại ba giam, những phòng giam đặc biệt chỉ rộng 1,2m² cùng hàng trăm hiện vật là những chứng tích sống về tội ác dã man của thực dân Pháp như còng tay, xích sắt, bàn kẹp sắc nhọn... Du khách cũng không khỏi xúc động khi đứng trước cây đào do đồng chí Tô Hiệu – Bí thư Chi bộ nhà tù Sơn La từ tháng 5/1940 đến tháng 10/1941 trồng bên vách đá của nhà tù. Cây đào đã trở thành biểu tượng cho ý chí và tinh thần đấu tranh bất khuất của những người tù cộng sản.

Nằm ngay cạnh di tích nhà tù Sơn La là bảo tàng tổng hợp tỉnh Sơn La, nơi lưu giữ và trưng bày hàng nghìn hiện vật phản ánh nét văn hóa đặc trưng của các dân tộc sinh sống trên địa bàn tỉnh. Tầng 1 bảo tàng trưng bày các hiện vật về thời kỳ tiền, sơ sử của Sơn La với những vật dụng cầm tay bằng đá, sắt, đồng có niên đại cách đây hàng nghìn năm; các di chỉ ở Chiềng Ơn, Pác Ma (huyện Quỳnh Nhai) và khu vực lòng hồ sông Đà. Tầng 2 là phòng trưng bày hình ảnh Bác Hồ với các dân tộc tỉnh Sơn La. Lên đến tầng 3 của bảo tàng, du khách sẽ được tham quan phòng trưng bày những hiện vật phản ánh đời sống văn hóa, sản xuất, sinh hoạt của 12 dân tộc sinh sống ở tỉnh như: đồ gốm, trang sức, khung dệt thổ cẩm, trang phục,... Đặc biệt, bảo tàng cũng đã sưu tầm được trên 700 cuốn sách Thái cổ có kích thước khác nhau được viết bằng bút lông với mực tàu đen trên nền giấy bản, giấy dó, vải, vỏ cây; hơn 30 cuốn sách ghi lại luật Mường, lệ bản, kinh nghiệm sản xuất, những bài thuốc dân gian cũng như hướng dẫn cách làm mũi tên, thuốc súng, hào trượt để săn bắt thú rừng.

Năm 1962, khu di tích nhà tù và bảo tàng tỉnh Sơn La đã được xếp hạng Di tích văn hóa, lịch sử cấp quốc gia. Mỗi năm, nơi đây đón tiếp hàng trăm nghìn lượt khách đến tham quan, nghiên cứu và học tập.