Этот музей является одним из старейших музеев не только города и области, но и всей страны. История музея непроста. Его коллекция скиталась по различным местам. Первый музей края основан указом военного губернатора Оренбурга , графа Сухтелена, в 1830 году. Неплюевское военное училище было первым зданием, в котором размещался музей. Новым губернатором края коллекция была переведена в собственность края, а часть коллекции — в здание Оренбургского Благородного собрания. С 1839 года действует музей под названием «Главный музей местных произведений природы». Устройством музея занимался известный талантливый писатель, лингвист и врач, а также автор «Толкового словаря живого великорусского языка», Владимир Иванович Даль. После упразднения генерал-губернаторства коллекцию расформировали по разным учебным заведениям Оренбурга.
Оренбургская ученая архивная комиссия с 1887 года начала заниматься поисками и сборами существовавших коллекций и образованием новых. В мае 1987 он был открыт в качестве историко-археологического музея. Во время первой мировой часть коллекции вывезли в Красноярск, но позднее вернули. В сентябре 1919 музей открыли в здании бывшего офицерского собрания. Подобное с музеем происходило на протяжении долгого времени. И лишь в 1994 году он окончательно открылся для посетителей. В залах музея имеется экспозиции, знакомящие посетителей с историей образования Оренбурга и губернии, с военной историей города, с развитием торговли и экономики края в XVIII-XX веках, с историей развития науки и культуры края. На цокольном этаже разместился отдел природы, представляющий животный и растительный мир, а также полезные ископаемые Оренбургской области. На третьем этаже размещен зал, в котором проводятся различные встречи, лекции и презентации. На сегодняшний день зданием музея является памятник архитектуры XIX века, особняк Еникуцева А. И.