Развитие истории возникновения музея начинается в декабре 1837 года. Тогда губернатор Астрахани И.С. Тимирязев открыл первый «Губернский музеум», ставший домом для многих коллекций. Однако из-за финансовых ограничений музей закрыли в 1862 году. Через 12 лет возникло общество, которое всерьез занялось изучением родного края: собирали материалы об истории и природе Астрахани, выпускали статьи о краеведении. Власти города передали под контроль данного общества ряд коллекций и экспонатов, а также отвели помещение для их демонстрации. Официальное открытие музея, которое получило название Астраханского Петровского музея, состоялось 5 марта 1897 года. С годами музей разрастался, приобретая новые материалы и даже территории.
За последнее время в данном музее прошли такие выставки, как «Золото сарматов», «Золотая Орда. История и культура» и многие другие демонстрации, имеющие международное значение.
Помимо этого, музей постоянно расширяет свои владения, открывая новые филиалы по всему городу и области: культурный Центр им. Курмангазы, музей - филиал «Селитренное городище», музей «Российского арбуза» - всего их насчитывается 14. А экспонаты музея отличаются своей уникальностью, международной значимостью и большим численным разнообразием.