Орский краеведческий музей, являющийся одним из крупнейших в Оренбургской области, был основан по инициативе геолога Иосифа Леоновича Рудницкого и открылся 18 июня 1939 года. На момент открытия в его коллекции насчитывалось 2800 экспонатов, включая образцы рудных и нерудных полезных ископаемых, а также драгоценные и декоративные камни.

Во время Великой Отечественной войны музей временно прекратил работу, а его экспонаты были упакованы в ящики и хранились в подвале одной из школ. Лишь в 1947 году музей возобновил сбор коллекций, а в 1950 году вновь открылся для посетителей в здании бывшего кинотеатра на улице К. Маркса. В 1958 году музей переехал в новое здание на проспекте Ленина, 46, что позволило создать постоянные экспозиции, посвященные досоветскому и советскому периодам.

18 марта 2011 года музей вновь распахнул свои двери после реконструкции. В рамках муниципальной программы «Городу, музей XXI века» был проведен капитальный ремонт инженерных систем, закуплено новое оборудование для сотрудников и установлено современное экспозиционное оборудование. В течение 2010 года была полностью обновлена постоянная экспозиция, оснащенная современными информационными технологиями, которые позволяют более полно представить культурное наследие города.