В первые годы Советской власти рабочие, солдаты, крестьяне, интеллигенция и учащаяся молодежь стремились глубже понять духовные ценности своего народа. В некоторых павловских школах начали создавать музеи. В газете «Наша деревня» от 15 апреля 1923 года сообщалось, что 4 апреля того же года завершились работы по созданию школьного музея имени Г. Д. Нестерова при школе второй ступени в Павловске, где выставлялись картины художника и его учеников.

В выпуске газеты от 23 декабря 1923 года упоминалось об организации кружка по изучению природных богатств Павловского края. 11 декабря в клубе имени Ленина профессор Раменский выступил с докладом о задачах этого кружка.

К 1 мая 1924 года в клубе имени Ленина открылся краеведческий музей, целью которого стало всестороннее отражение природы, народно-хозяйственной жизни, истории и археологии края. Музей имел три отдела: природы, хозяйства и экономики, истории и археологии, и насчитывал 553 экспоната. Он существовал благодаря добровольному труду членов кружка краеведения.

Идея создания музея в Павловске обсуждалась давно. В 60-е годы при Павловском педучилище по инициативе преподавателя Ереминой Е.М. был создан краеведческий музей, но он не мог полностью отразить историю Павловского района. В 1975 году первый секретарь РК партии О.К. Застрожный предложил создать учреждение для сбора и выставки предметов исторического интереса. В мае 1977 года секретарь РК партии В.П. Стукалов инициировал создание историко-краеведческого музея.

Музей разместили на втором этаже здания, принадлежавшего купцу Ивану Михайловичу Одинцову. В его создании участвовали местные краеведы и художники. Семь залов музея посвящены темам: промышленность, сельское хозяйство, интернациональная дружба, медицина, образование, культура, Великая Отечественная война, первые шаги Советской власти, природа и история края. Зал «Первые шаги Советской власти» отличался редкими фотографиями и документами.

Музей официально открылся 5 ноября 1977 года. Первым директором стал Аким Макарович Клименко, а с 1978 года музей возглавила Любовь Михайловна Чурсина, собравшая множество экспонатов и привлекшая к этому процессу своих бывших однокурсников. Вклад в фонд музея внесли и учащиеся школ, путешествовавшие с директором по селам района.

В музей поступали подарки от делегаций и коллекционеров, а также находки с археологических раскопок. Под руководством Чурсиной были разработаны туристические маршруты и проводились экскурсии.

В 1991 году музей получил статус государственного историко-краеведческого. Свой 20-летний юбилей он отметил в новом помещении на окраине города. Вера Николаевна Калинина, возглавлявшая музей более десяти лет, внесла значительный вклад в его развитие. Музейный фонд увеличился до 18 тысяч экспонатов, открылся методический отдел, проводились заседания краеведческого общества и литературные встречи.

С 2004 года музей вернулся в дом купца Одинцова. Его коллекции включают художественные, естественнонаучные, археологические, нумизматические и этнографические экспонаты. Сегодня Павловский краеведческий музей является центром культурной и духовной жизни города.