Приморско-Ахтарский историко-краеведческий музей начал свою историю как общественный музей. Его создание было предложено в 1959 году учителями-историками на заседании секции «История» при районном отделе народного образования. К тому времени у каждого из участников уже был собран обширный краеведческий материал по истории Приморско-Ахтарского района. Идея была поддержана отделом культуры и райисполкомом, и 6 июня 1960 года Приморско-Ахтарский Совет депутатов трудящихся принял решение о создании районного историко-краеведческого музея на общественных началах.

Изначально музей находился в Доме пионеров. Его открытие состоялось 19 мая 1962 года и было приурочено к 40-летию пионерской организации имени В.И. Ленина. Первым директором стал один из организаторов, Пётр Кузьмич Пичугин.

Сначала музей занимал одну, а затем две комнаты в Доме пионеров. Коллекция музея формировалась из собранных основателями материалов, включающих археологические находки, предметы палеонтологии и экспонаты, связанные с дореволюционным прошлым, Гражданской и Великой Отечественной войнами.

Постепенно количество экспонатов увеличивалось благодаря находкам местных жителей, школьников и рыбаков. К середине 1970-х годов музей расширился и переехал в старинное здание, ранее принадлежавшее купцу В.В. Малышеву. Некоторое время музей находился под управлением полеводческого колхоза имени В.И. Ленина. 23 декабря 1980 года музею было присвоено звание «Народный музей» приказом министра культуры РСФСР. Сейчас коллекция насчитывает 6431 предмет.

Палеонтологическая коллекция включает разнообразные образцы, среди которых выделяются кости гигантских животных, живших на территории района миллионы лет назад. Кости южного слона были обнаружены в 1953 году на берегу Азовского моря. Хотя многие из них были уничтожены, благодаря фельдшеру И.И. Плетешкову, сохранившиеся фрагменты попали в музей. В 1970-е годы на Ясенской косе был найден фрагмент бивня.

Археологическая коллекция музея содержит уникальные экспонаты, такие как византийская амфора VI, VII веков с христианским крестом. Также в коллекции есть двуручная урна XVII, XVIII веков, найденная рыбаками в Керченском проливе в 1979 году.

Среди других интересных экспонатов, двуручный сосуд с инкрустацией и глиняная табличка с письменами, найденная в 1991 году. Табличка, предположительно, относится к новому времени и нуждается в дальнейшей атрибуции.

Еще один значимый экспонат, средневековое каменное изваяние, найденное в 1970-х годах учениками школы № 8. Скульптура требует дальнейшего изучения и, возможно, относится к половецкому времени или более раннему периоду.

Коллекция музея постоянно пополняется и включает предметы палеонтологии, археологии, минералогии, казачьего быта, а также экспонаты, связанные с Кавказской, Гражданской и Великой Отечественной войнами и советским периодом.

С 2002 года музей получил статус муниципального учреждения культуры, а с 2013 года, статус муниципального автономного учреждения культуры.