Fondato nel 1995, il Museo nacque per salvare dalla distruzione le fusioni artistiche e i modelli in legno ancora conservati nello stabilimento Ilva nel 1970, al momento della chiusura delle officine; i macchinari delle fonderie furono invece in gran parte demoliti. I reperti, ospitati in varie sedi, furono trasferiti nella sede definitiva del Forno di San Ferdinando nel 1998.
L'allestimento documenta l'attività locale di lavorazione artistica del ferro e conserva reperti etruschi e ottocenteschi. La raccolta è costituita da arnesi da lavoro, modelli in legno per opere artistiche di fusione e oggetti in ghisa prodotti nelle fonderie di Follonica. Ne fa parte anche un forno fusorio etrusco originale. Più recentemente, ha acquisito una raccolta di arnesi da lavoro donati da ex fonditori locali. È affiancato da una Mediateca che conserva carte, disegni e un ricco corredo fotografico, oltre a un piccolo numero di testimonianze orali registrate che si riferiscono alla storia dello stabilimento.
Il Museo è inserito nel perimetro magonale e fa parte di un affascinante itinerario all'interno dell'area dell'ex stabilimento Ilva. Il percorso presenta suggestive testimonianze della lunga stagione del ferro: il cancello di ferro lavorato e di getti, i casotti di guardia, il palazzo granducale, la palazzina del direttore, la residenza dei dipendenti, le fonderie n. 1 e 2, la torre idraulica, il forno tondo San Ferdinando, il bottaccio, la torre dell'orologio e altri edifici connessi al buon funzionamento del grande stabilimento.