История музея началась с организации в городе специальной выставки в честь приезда цесаревича Николая. После проведения выставки становлением музея занимался преподаватель мужской гимназии А. В. Кириллов, который также был составителем первого географического словаря области, а значит — грамотным краеведом. Значительный вклад в развитие музея внёс Г. С. Новиков-Даурский, чьё имя сейчас носит музей. Своей научной деятельности знаменитый краевед посвятил более тридцати лет жизни. Сейчас в музее работают три отдела — фондовый, экспозиционно-выставочный, экскурсионный. Научный центр музея располагает библиотекой, в которой хранится более двадцати тысяч книг.
Общее число единиц хранения в фондах музеев достигает ста пятидесяти тысяч, в их число входят археологические находки, предметы естественнонаучной и этнографической коллекций. Также в музее обширный документальный фонд, к которому можно отнести большую коллекцию фотографий. Сейчас музей является крупным центром хранения информации, научно-исследовательским центром и структурным лидером для восемнадцати муниципальных музеев.
Сотрудники музея регулярно проводят обучающие семинары и конференции, по результатам которых выходят специальные публикации. Издательская деятельность в музее ведётся давно — с 1991 года здесь выпускают ежегодный журнал «Амурский краевед».