История историко-этнографического музея в Ирбите началась в 1883 году, когда при поддержке Ирбитского земства в уездном трехклассном училище был открыт передвижной педагогический музей. В его создании участвовал инспектор училища и член УОЛЕ Семен Васильевич Федосеев. До июля 1905 года музей функционировал как школьный, а затем стал публичным. В 1911 году вдова купца 1-й гильдии и томского городского головы П. В. Михайлова, Алевтина Петровна, подарила городу дом мужа, расположенный возле Сретенской церкви на улице Константиновской, 1. Городская дума решила разместить в нем женское начальное училище, а в пристроенном здании, музей и библиотеку.

Во время Гражданской войны в Ирбите начались грабежи и пожары, из-за чего многие экспонаты музея были утеряны или уничтожены. В феврале 1921 года музей начал свою деятельность в новых условиях. По инициативе отдела образования Политпросвета Ирбита он был преобразован в учебно-показательный музей наглядных пособий уездного отдела народного образования, насчитывавший 3675 экспонатов. Восстановлением музея занимался Андрей Прокопьевич Соловьев, который работал в различных должностях до 1948 года. В начале 1930-х годов, благодаря усилиям М. Д. Голубых, музей переехал в новое здание и активно пополнял свои коллекции. В 1941 году музей был законсервирован и не работал, но в 1943 году вновь открылся по адресу ул. Кирова, д. 50, где находится и сейчас.

После войны сотрудники музея активно работали над пополнением его фондов. В 1979 году учреждение получило статус историко-этнографического музея. В 2009 году открылось второе здание музея на ул. Кирова, д. 74. За время своей работы музей посетили более 2 миллионов человек.

По состоянию на 2017 год в музее насчитывалось 14157 экспонатов основного фонда и 8690 вспомогательного фонда, и их количество продолжает расти.