Музейната експозиция на гимназия "Баба Тонка" е открита в чест на 125 годишния й юбилей през месец май, 1989 г. В нея чрез богат снимков материал и оригинални експонати са показани основните периоди на развитието, израстването и утвърждаването на училището от възрожденската епоха до наши дни като едно от водещите в България.

Организатор на откриването на музея е Стефанка Александрова. От 2001 до 2008 година отговорник за музея е Николай Великов. От 2008 г. до сега отговорник е Калина Владова.

Едни от най-ценните експонати са следните:

Главна книга на Девическото училище от 1886 г.
Диплома на ученичката Веселина Косева, издадена 1896 г., подписана от преподавателката по български език Екатерина Каравелова.
Годишник на Русенската девическа гимназия от 1909/1910 г.
Ръкоделия от 20-те, 30-те и началото на 40-те години на ХХв., изработвани в часовете по ръкоделие
Първият микроскоп в кабинета по естествена история
Ученическата ежедневна униформа - черна престилка с бяла якичка, а също и официалната лятна униформа - бяла рокля с плисирана пола и извезан на малкото джобче монограм на гимназията (края на 30-те и началото на 40-те години ХХв.); униформи от 60-те и 70-те години на ХХв. Знаме на червенокръстката дружина на гимназията от 1922 година.
Първото знаме на гимназия "Баба Тонка", осветено на патронния празник през 1938 г. от бившия директор на училището Петко Атанасов.

Знамето на трудовата слава - колектив национален първенец в системата на образованието за 1987 г.

Орден "Кирил и Методий" I степен, с който учителският колектив е награден за високи успехи в учебно- възпитателната работа за 105 годишен юбилей на училището 1969 г. Орден "Кирил и Методий" III степен, 1975 г. за високи успехи в цялостната дейност на комсомолската организация в гимназията.

Сребърен орден на труда за принос на комсомолската организация в гимназията в движението за ТНТМ (техническо и научно творчество на младежта) - 1983 г. Музеят на математическа гимназия "Баба Тонка" бе награден с кристална купа като училищен музей - национален първенец в прегледа на ученическите музей през 1989 г.