Biała fabryka to kompleks budynków architektury przemysłowej. Proces odrestaurowania i przystosowania obiektu muzealne rozpoczął się w 1955 roku, kiedy zapadła decyzja o utworzeniu w tym miejscu muzeum. Od 2009 roku częścią Muzeum stał się Skansen Łódzkiej Architektury Drewnianej, przedstawiający typowe zabudowania Łodzi na przełomie XIX i XX wieku: willa letniskowa z Rudy Pabianickiej, kościół z Nowosolnej, drewniana poczekalnia Łódzkich Wąskotorowych Elektrycznych Kolei Dojazdowych, tzw. „drewniana kamienica”, czyli 1-piętrowy dom z przedmieść Łodzi i 4 drewniane domy rzemieślniczo-mieszkalne z łódzkich przedmieść.
W 2013 roku muzeum wzbogaciło się o zrewitalizowany budynek „Starej kotłowni”, gdzie otworzono muzeum interaktywne z użyciem nowoczesnej techniki multimedialnej.

Działalność muzeum obejmuje wszystko związane z przemysłem włókienniczym: od surowca przez technologie i techniki włókiennicze po gotowe produkty. Zbiory są gromadzone, konserwowane i opracowywane naukowo oraz w różnej formie udostępniane przez działy muzeum.

Od 1972 roku Muzeum było współorganizatorem a od 1982 roku jest jedynym organizatorem Międzynarodowego Triennale Tkaniny w Łodzi - najstarszej i największej na świecie międzynarodowej wystawy promującej współczesną tkaninę artystyczną. Muzeum organizuje także Ogólnopolską Wystawę Miniatury Tkackiej i Ogólnopolską Wystawę Tkaniny Unikatowej.
Centralne Muzeum Włókiennictwa w Łodzi jest także organizatorem szeregu innych wydarzeń np. Noc Muzeów

Na muzealną ekspozycję stałą składają się wystawy:
- Rekonstrukcja tkalni z przełomu XIX/XX w. Prezentacja maszyn w ruchu
- Kotłownia – muzeum interaktywne