Музей рождался дважды. Мысль об его открытии была высказана впервые 11 апреля 1935 г. на заседании комсомольского актива. Инициаторами явились первостроители А. Смородов, И. Сидоренко, Н. Поваренкин, Л. Качаев. В сборе материалов по истории строительства города приняли участие музеи Москвы, Хабаровска и других городов. Большую помощь в пополнении коллекции предметами, рассказывающими о жизни коренных жителей Приамурья, оказали московские художники С. Витухновская и Х. Сандлер, которые находились на Дальнем Востоке в творческой командировке. К 1939 г. созданный на общественных началах музей открыл свои двери для посетителей, в барачном помещении бывшей детской технической станции была подготовлена первая экспозиция. Днём рождения музея стал день присвоения ему статуса государственного учреждения. В годы Великой Отечественной войны многие экспонаты были утрачены. Возрождался музей после войны заново. В год 15-летия г. Комсомольска-на-Амуре (1947) в клубе «Строитель» была открыта юбилейная выставка: несколько планшетов с фотографиями, диаграммами, документами рассказывали обо всех этапах строительства города, там же были выставлены и отдельные виды продукции, выпускаемой действующими предприятиями. Материалы выставки легли в основу экспозиции теперь уже государственного городского краеведческого музея, который расположился в четырёх маленьких комнатах на площади 45 кв. м. в деревянном одноэтажном здании. Затем музей переехал в более просторное помещение, а в 1958 г. открыл свои залы в нынешнем своём помещении по проспекту Мира, 8. Здесь первое время он занимал только 410 кв. м, в 1982 г. ему была выделена площадь в 2 раза большая. За годы своего существования музей пережил 5 реконструкций (1958, 1967, 1977, 1982, 1993) и ряд значительных реэкспозиций (2002, 2007). Первым директором музея был В. Чистовалов. Большая заслуга в становлении и второго рождения краеведческого музея принадлежит участнику ледового перехода Николаю Васильевичу Пичугову и, особенно, Василию Кирилловичу Ткачёву, который проработал директором музея 20 лет. Он был истинным энтузиастом своего дела: участвовал в археологических экспедициях академика А. П. Окладникова, собирал зоологическую коллекцию, сам фотографировал, изготавливал макеты, музейное оборудование, много работал с первостроителями. Специфика первых лет строительства города накладывала свой отпечаток на экспозиционные материалы, требования цензуры не позволяли показывать развитие промышленности оборонных предприятий. В тени оставались и ведущие специалисты, имена которых только теперь становятся известными. Всё, чем располагает музей в настоящее время, — плод исследовательской, поисковой, собирательской и описательной работы его научных сотрудников. Музеем накоплено более 43 тыс. экспонатов. Это — документы, фотографии, предметы быта конца ХIХ — начала ХХ вв., периода освоения Россией Приамурья, личные фонды, фотодокументальные и вещественные экспонаты, отражающие историю строительства и развития г. Комсомольска-на-Амуре, материалы об участии комсомольчан в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг. Археологическая коллекция, характеризует развитие жизни людей в Приамурье с эпохи мезолита до средневековья. Есть этнографическая нанайская коллекция предметов из бересты, дерева, кости, металла, ткани, меха; естественнонаучная коллекция: гербарии, таксидермические работы, почвенные монолиты, минералы, представляющие природу Нижнего Амура. В уникальную часть музейной коллекции входят: личные фонды первостроителей г. Комсомольска-на-Амуре; Героев Советского Союза: А. П. Маресьева, Е. А. Дикопольцева, И. С. Хоменко; подлинные материалы, освещающие беспосадочный перелет Москва — Дальний Восток в 1938 г. женского экипажа в составе В. Гризодубовой, П. Осипенко, М. Расковой на самолете «Родина»; фотодокументы, личные вещи из

семейных архивов потомков жителей с. Пермского (Бормотовых, Гладких, Ткачевых, Кузнецовых и др.); материалы о деятельности Комсомольской геологоразведочной экспедиции, проводившей изыскания для строительства Байкало-Амурской магистрали; коллекции орнитофауны Нижнего Приамурья (автор В. А. Попович), бабочек Приамурья (автор А. В. Мутин). Основными направлениями деятельности музея являются научно-исследовательская, научно-фондовая, экспозиционно-выставочная и просветительная. Эту деятельность осуществляют 3 отдела музея: научно-исследовательский, который состоит из сектора природы, археологии, этнографии и сектора истории города; отдел учета и хранения фондов; посветительский отдел. Экспозиция музея оформлена в шести залах, дающих представление о прошлом, настоящем и будущем г. Комсомольска-на-Амуре и близлежащих территорий: «Археология и этнография», включающая два раздела «Археология» и «Нанайская этнография»; «История заселения и освоения Приамурья»; «История строительства г. Комсомольска-на-Амуре. 1932–1941 гг.»; «Комсомольск в годы Великой Отечественной войны 1941–1945 гг.»; «Современный Комсомольск», «Зал природы». В  музее работают постоянные выставки: «Подарки городу к юбилеям», «Быт и культура нанайцев», «Уклад жизни и ремёсла русских переселенцев», «Экспонаты музея рассказывают …» и др. Сотрудники просветительского отдела разрабатывают и проводят экскурсии по городу и музею, передвижные выставки, этнографические и фольклорные праздники. Традиционными стали мероприятия к знаменательным датам в истории города «Страницы истории», встречи с почетными гражданами, первостроителями и их потомками, «Ночь в музее», акция «День дарителя». Ежегодно музей посещают около 50 тыс. человек.

В 2013 г. музей переехал в новое здание. Накануне Дня города, 11 июня, состоялась торжественная церемония по случаю завершения реконструкции здания бывшего кинотеатра «Комсомолец» под краеведческий музей. Предполагается, что площадь постоянной экспозиции в новом здании музея будет составлять 985 квадратных метров, из них 711 квадратных метров будет посвящено истории строительства и развития города Комсомольск-на-Амуре. На первом этаже будет размещен презентационный зал и экспозиция, посвященная археологии, русской и нанайской этнографии, а также природе родного края. На втором этаже разместится экспозиция, посвященная истории строительства и становления города, развитию его предприятий и социально-экономической сферы 1932 по сегодняшний день. Музей будет доступен большим потокам населения, в том числе и инвалидам. Здесь предусмотрен лифт, широкие проходы, пандусы. В новом здании также предусмотрены помещения для фондохранилищ с современным оборудованием, выставочный зал для проведения различных мероприятий и выставок. Помещения оснащены системами климат-контроля.

См.: Музеи Хабаровского края : справ. изд. / Хабар. краев. краевед. музей им.Н. И. Гродекова ; сост. И. А. Аракчеева. — Хабаровск, 2007. — С. 48–49;

Комсомольск-на-Амуре: страницы истории : сб. док. Гос. арх. Хабар. края, Рос. гос. ист. арх. Дал.Востока, Комсом.-на-Амуре гор. арх. / Упр. по делам арх. Правительства Хабар. края,Гос. арх. Хабар. края, Рос. гос. ист. арх. Дал. Востока [и др.]. — Хабаровск, 2012. —С. 520;

Быченко, Т. Ю. Эколого-краеведческие экспедиции со школьниками : опыт работы Комсом. краевед. музея / Т. Ю. Быченко // Научно-просветительская работа в естественнонаучных музеях. — Москва, 2000. — С. 103–114. — (Гос. Дарвин. музей ; вып. 3);

Анисимова, Л. «Я поведу тебя в музей» / Л. Анисимова // Дальневост. Комсомольск. — 2002. — 2 июля. — С. 4.