Музей находится в одном из самых красивых зданий города, являющемся памятником гражданской архитектуры. Оно было построено в 1797 году по типовому проекту архитектора В. И. Баженова вязниковским купцом И. Кашиным. Позже здание приобрели купцы Елизаровы, которые владели им до революции. Это каменное трехэтажное строение с высоким портиком, балконом и колоннами на фасаде. 10 июля 1919 года здание было передано под музей, а первая выставка открылась 7 ноября 1919 года, что считается днем открытия музея в Вязниках.

Первыми экспонатами стали 35 картин русских художников из частной коллекции вязниковского фабриканта С. И. Сенькова. Сегодня коллекция включает произведения русских и иностранных мастеров XVIII и начала ХХ веков. Здесь можно увидеть пейзажи, натюрморты, портреты и жанровые картины, которые радуют глаз. Среди авторов, А. П. Боголюбов, Н. А. Клодт, А. А. Киселев, С. Ю. Жуковский, К. В. Лебедев, В. Е. Маковский, братья Бенуа, А. А. Писемский, И. Л. Горохов, А. А. Гирв. Коллекцию дополняют фарфор первых частных заводов Гарднера, Попова, братьев Корниловых, стекло, хрусталь, мебель из ореха и красного дерева, а также городской костюм. Жители Вязников гордятся героическим прошлым своих земляков.

На этой земле родились и выросли 26 Героев Советского Союза и России. О них рассказывает выставка «Солдаты Победы». В честь дважды Героя летчика-космонавта В. Н. Кубасова в городе установлен бронзовый бюст, а его путь в космос освещает фотовыставка «Дорога в космос пролегла». Выставка «Из истории уездного города Вязники» посвящена истории города. Разнообразие местной фауны представлено чучелами животных и птиц в интерьерах уголка леса и озера. Уникальным экспонатом музея является паровая машина Д. Уатта мощностью 12 лошадиных сил, которая использовалась для приведения в движение ткацких станков. Она была приобретена и установлена на фабрике В. Елизарова в 1862 году и сохранилась до наших дней в единственном экземпляре.