Первая экспозиция музея открылась 8 мая 1966 года.
В годы становления и развития музея были открыты экспозиции и выставки, посвященные строительству химкомбината и города, восстановлению промышленности в послевоенные годы. Активно шел сбор материалов, документов, предметов быта для пополнения фондов музея.
В 1981 году в музее появляется новая экспозиция, посвященная Я.В. Смелякову, ведь в 1945 – 1947 гг. Ярослав Васильевич жил в Сталиногорске, куда попал как заключенный. Здесь им были созданы наиболее известные произведения. В 2001 году музей получил статус историко-художественного, что вполне обосновано, если учесть огромную выставочную деятельность (ежегодно организуется более 20 временных выставок) и очень хорошую коллекцию художественных произведений, в которую входят картины местных художников, предметы прикладного искусства, старины, нумизматика и многое другое.
Музей имеет 2 филиала – Археологический музей (действует с 1997 года) и музей истории села Спасское (действует с 2004 года). В данных музеях имеются постоянные экспозиции, а также осуществляется выставочная работа.
В настоящее время в музее шесть экспозиционных залов и один выставочный. На первом этаже музея можно познакомиться с экспозициями на темы: «Полезные ископаемые нашего края»; «Дореволюционное прошлое края», а также с экспозицией, посвященной строительству промышленных предприятий и города Сталиногорска.
В конце 1980-х годов со дна Шатовского водохранилища была поднята боевая реактивная установка БМ – 13 «Катюша», принимавшая участие в освобождении нашего города в декабре 1941 года. После ремонта и восстановления было решено установить «Катюшу» у здания городского музея, где она находится и сейчас, в технически пригодном для эксплуатации состоянии. Жители города ассоциируют музей именно с этой легендарной боевой машиной. И называют наш музей «У Катюши».
