Камышловский краеведческий музей открылся 1 мая 1920 года, его первым директором стал Александр Андреевич Наумов. Музей был гордостью города, но в 50-е годы его закрыли как учреждение, не приносящее доход.

Музей вновь открылся в 1974 году благодаря инициативе Антонины Михайловны Белоус. В 80-е годы за значительный вклад в развитие музейного дела и патриотическое воспитание молодежи ему было присвоено звание «народного». В 1990 году музей стал муниципальным и получил статус государственного.

С 2001 года музей располагается по адресу: ул. Гагарина, 9, в здании, построенном в 1914 году архитектором и строителем Александром Григорьевичем Фалалеевым.

В музее представлены постоянные экспозиции: «Природа нашего края», «И дольше века длится жизнь», мебель, посуда, одежда купцов Камышлова, «Жизнь и быт крестьян Камышловского уезда», «Белокаменное зодчество Камышловского уезда», «И помнит мир спасенный», посвященная камышловцам в годы Великой Отечественной войны, а также «Время выбрало нас», рассказывающая о воинах-интернационалистах, участниках войны в Афганистане и Чечне.