9 мая 1919 года прошло первое собрание «Общества изучения Прибайкалья», в ходе которого был основан музей. Одним из первых его экспонатов стали настенные часы декабриста Н. А. Бестужева, собранные им во время каторги в Петровском заводе.

В 1921 году в здании бывшего Реального училища начал работу Прибайкальский областной музей. В 1923 году по решению Бурятского революционного комитета под руководством М. Н. Ербанова музей был преобразован в Бурят-Монгольский национальный музей, известный как Верхнеудинский краеведческий музей.

Музей открыл свои двери в начале апреля 1924 года, разместив экспозицию в трёх комнатах. В его коллекцию вошли экспонаты от Бурвысткома и Прибгубвысткома, а также предметы, представленные Бурят-Монгольской АССР на Всероссийской сельскохозяйственной и кустарно-промышленной выставке. Коллекция была разделена на три раздела: культурно-исторический, естественно-исторический и общественно-экономический. С 18 мая по 15 сентября 1924 года фонды музея увеличились на 1199 предметов. Осенью 1924 года музей начал переезд в здание бывшего торгового пассажа купца Второва.

С 18 по 23 мая 1930 года в музее состоялась первая в Бурятии выставка бон и почтовых марок, где было представлено до 1 000 бон и 400 марок.

12 июля 1983 года в Улан-Удэ открылся Музей природы Бурятии, созданный на основе отдела природы Верхнеудинского краеведческого музея.

С 2011 года музей входит в состав Государственного автономного учреждения культуры РБ «Национальный музей Республики Бурятия».