Краеведческий музей ведет свою историю от Царицынского музея, основанного в 1914 году на баз школьного музея при училище имени Иванова. В создании музейного фонда принимали участие краеведы П. Курлинкин, К. Виноградов, Б.  Келлер, А. Лебедев, а также купец А. Репников.

В 1915 году музею были отведены помещения в Доме искусства, а через 9 лет вместе со статусом губернского он получил в свое распоряжение здание церкви. В ходе битвы за Сталинград здание было уничтожено, а большинство материалов фонда утрачено. Часть музейной экспозиции удалось отыскать под обломками и эвакуировать. Работа музея возобновилась только в 1954 году. Сейчас он занимает расположенные по соседству здания: Земскую управу и Дом науки и искусства.

Фонд музея насчитывает свыше 140 000 экспонатов, из которых составлены палеонтологические коллекции, подборки монет и археологических материалов. На первом этаже выставлены находки, демонстрирующие многообразие животного и растительного мира, населявшего более 200 млн. лет назад территорию современного Волгоградского края. Второй этаж занимают экспонаты, посвященные истории древних людей, Золото орды, жизни крестьян. Отдельная экспозиция повествует о сооружении Царицынской крепости.