Нижневартовский краеведческий музей был основан 1 ноября 1973 года по решению городского Совета депутатов трудящихся. Изначально музей создавался на общественных началах, и при нем был учрежден Совет под руководством Е. В. Ардашовой. В состав Совета вошли такие значимые жители города, как медик П. Т. Московкин, нефтяник Р. И. Кузоваткин, педагоги А. А. Шароглазова и Е. М. Малинская, а также комсомольские и партийные работники Н. К. Зайцев, В. Г. Поляков и В. П. Швецов. Шефство над музеем взяло строительно-монтажное управление №9 треста «Нижневартовскнефтестрой».

Первым директором и заместителем председателя Совета музея стал Тимофей Дмитриевич Шуваев, известный краевед, историк и педагог, который также был удостоен звания Почётного гражданина города Нижневартовска.

С 1 февраля 1978 года музей стал филиалом областного краеведческого музея и получил название «Музей освоения нефтяных богатств Среднего Приобья». На тот момент в его фонде находилось 2137 предметов.

В 1994 году музей получил статус Муниципального учреждения, и ему было присвоено имя Тимофея Дмитриевича Шуваева. В составе музейного комплекса 11 марта 2003 года был открыт филиал «Музей истории русского быта», расположенный в историческом центре города, Старом Вартовске. Этот филиал представляет собой историко-бытовой комплекс, включающий деревянный двухэтажный дом и надворные постройки, такие как амбары, баня, стайка и завозня. В каждом из этих строений размещены музейные экспозиции: крестьянская изба и горница, сени, горница зажиточных торговцев и интерьер комнаты 1930-1940-х годов.