През 1907 г. в гр. Балчик е открита гробница на римски лекар – жрец от II век. Това е най-богатият мавзолей откриван на територията на България с толкова много паметници, посветени на медицината и на ритуалните практики. Откриването на гробницата подтиква местното ръководство към идеята за създаване на музей. В продължение на две години находките се съхраняват в касата на общината. Варненското археологическо дружество /ВАД/ прави няколко пъти опити те да бъдат предадени във варненския музей. Тогавашният балчишки кмет Задгорски отказва като се позовава на факта, че ще бъде създаден музей в града.
Едва през 1912 г. е взето решение да се открие клон на ВАД в Балчик и да се изготви правилник за неговата работа. Според историята на музейното дело в България, това нарежда балчиклии между първенците в музейното дело у нас. Въпреки усилията и огромното желание за създаване на самостоятелен музей, артефактите от гробницата са взети от Варненското археологическо дружество и стават част от неговата експозиция.
Първият музей – галерия в Балчик възниква през 1937 г., когато градът е под румънска окупация. Сградата се намира в крайморската част. Съдържа интересни колекции и сбирки. Той просъществува до 1940 г., когато чрез Крайовската спогодба Южна Добруджа е върната в пределите на България. Всички експонати от музея и галерията са натоварени на кораба „Ойтус“ и са изнесени в Румъния.
На 20 октомври 1961 г. възниква първата историко – археологическа музейна сбирка в Балчик, която се помещава в сграда, намираща се на площад „21-ви септември”. Тя е построена през 1907 г. по проект на австрийски архитект за общинско и околийско управление. През 1928 г. е извършена реконструкция на фасадата по проект на румънския архитект Хенриета Делавранча- Жибури. От 1959 г. сградата е използвана за читалище и градска библиотека. Няколко години по-късно, през 1969 г., получава статут на държавен музей. Обособени са няколко отдела: „Археология“, „Етнография”, „Възраждане”, „История на капитализма и революционното работническо движение”, „Социалистическо строителство” и „Художествен отдел”. Отделите „Етнография” и „Възраждане” се намират в самостоятелни сгради.
Обособена е галерия на карикатурата с постоянна експозиция, която се помещава в отделна сграда на ул. „Черно море“. Създадена през 1979 г., тя събира във фонда си творби на известни български и чуждестранни карикатуристи като Теньо Пиндарев, Асен Грозев, Любо Маринов, Хералд Кречмар и др. Галерията на карикатурата просъществува до 1987 г., а колекцията й става част от фонда на Художествената галерия.
При създаването си Исторически музей разполага с 5 183 архивни единици. Днес те достигат до 20 000.
Под ръководството на Исторически музей се намират Етнографска къща, Художествена галерия, Взаимно училище и Текето в с. Оброчище.