Il Museo dell'Uomo e dell'Ambiente, fondato nel 1972, occupa 25 sale di Palazzo Pretorio ed è suddiviso in percorsi di visita: quello storico-architettonico e quello etno-antropologico.
L'itinerario storico-architettonico illustra l'origine e lo sviluppo della città-fortezza di Terra del Sole, con particolare attenzione alle funzioni politiche e amministrative di Palazzo Pretorio, come esemplificato nella sala del tribunale penale, riccamente affrescata con le armi dei commissari granducali che governarono la provincia tosco-romagnola per oltre due secoli. L'excursus storico ricostruisce gli spostamenti, gli insediamenti e lo stile di vita delle antiche popolazioni che abitarono queste colline dal Paleolitico alla caduta dell'Impero Romano.
Il percorso si conclude con la visita virtuale delle carceri penali e pubbliche, non visitabili fisicamente per preservare il microclima che ha permesso la conservazione degli affreschi, dei disegni, delle scritte e dei graffiti dei condannati al loro interno.
Quello etno-antropologico, invece, illustra la vita e il lavoro degli abitanti delle colline di Castrocaro fino agli anni Quaranta.