Тамбовский губернский музей, который позже стал известен как Тамбовский областной краеведческий музей, был основан 24 декабря 1879 года в честь столетия Тамбовского наместничества. В 1884 году управление музеем перешло к Тамбовской учёной архивной комиссии (ТУАК). В период с 1918 по 1922 год в состав музея вошли музей при ТУАК, Тамбовский городской музей, Передвижной музей наглядных пособий имени А. Ф. Бунакова и Художественный музей.

После создания Тамбовской области в октябре 1937 года музей получил статус областного краеведческого. С 1929 по 1994 год он располагался в здании Спасо-Преображенского кафедрального собора. С 1994 года краеведческий музей находится в бывшем здании Дома политического просвещения.