Il Museo della vite e del vino è allestito nella piazza centrale del piccolo borgo di Montenero d'Orcia, vicino a Castel del Piano, all'interno dei locali dei vecchi magazzini della vecchia fattoria appartenuta alla famiglia Avanzati dal 1848 agli anni cinquanta del XX secolo, oggi adibita in buona parte ad abitazioni. L'edificio si presenta a forma di ferro di cavallo e notevolmente modificato per ristrutturazioni successive che ne hanno alterato l'aspetto originario. Nella piazza, che costituiva un tempo l'aia della fattoria, è situata una pregevole fontana in travertino.
Il percorso si articola in due piccole sale che illustrano, tramite pannelli esplicativi e strumenti da lavoro, la storia del vino e l'evoluzione degli strumenti per la sua produzione. I nove pannelli che compongono il percorso museale si propongono di informare il visitatore su svariati argomenti che vedono la storia del vino intrecciarsi con quella locale della Maremma e del monte Amiata. Il primo pannello fornisce alcuni cenni storici sull'origine della vite; il secondo sul rapporto tra la vite e l'uomo, sin dai tempi più remoti; il terzo riassume la storia della fondazione Ente Maremma e le vicende della riforma fondiaria; il quarto e il quinto illustrano i sistemi antichi e moderni per la vendemmia; il sesto è dedicato ai vitigni e alle principali specie del genere Vitis; il settimo e l'ottavo sono incentrati sulla qualità del vino fino ad una rassegna dei vini DOC e DOCG della Toscana; l'ultimo pannello invece è dedicato alla castagna e all'olio, e al loro ruolo nell'alimentazione dell'uomo. Tra i pezzi più interessanti del museo si segnala un pigiauva, torchio a vite in legno di quercia donato dalla comunità di Petricci, risalente al XVIII secolo e utilizzato per la spremitura sino al 1910.