В 1913 году Ковровская земская управа выступает перед земским уездным собранием с предложением создать музей родиноведения. Идея остается нереализованной, а год спустя начинается первая мировая война. В 1919 году ковровская общественность возвращается к мысли о создании музея. В разгар гражданской войны усилиями врача А. В. Дидрихса появляется первый общественный музей медико-просветительской направленности.
В 1920-е годы в Коврове создается отделение Владимирского научного общества по изучению местного края. К 1927 году в его состав входило 42 человека. Они-то и выступили с инициативой создания в городе музея, которая на этот раз была поддержана. В 1927 году Ковровским уездным съездом Советов принимается судьбоносное решение о создании в городе музея. Созданный «Историко-революционный музей» разместили в Ильинской часовне. Основой музея стал отдел, посвященный героям революции и успехам социалистического строительства.
В сентябре 1935 года решением Горсовета за музеем был закреплен участок вокруг часовни площадью 800 м² для агро-ботанического сада. Осенью того же года был составлен план участка и произведена его разбивка. Весной сад стал заполняться растениями. В «бутряковском» ботаническом саду, первом во Владимирской области, произрастало более 80 различных видов растений, привезенных издалека и местных, широко распространенных и редких.
В марте 1942 года пришла настоящая беда, музей сгорел. Хотя свою деятельность по решению местной власти прекратил еще раньше, с началом Великой Отечественной войны. Екатерина Емельяновна Никитина, новый директор Ковровского краеведческого музея с 1945 года по 1957 год фактически создала в Коврове новый музей. Она занималась ликвидацией безграмотности в Ковровском уезде, в течение пяти довоенных лет, работая в Облоно, курировала все музеи Ивановской промышленной области. Ковровский музей приняла к восстановлению, будучи уже на пенсии. Последние годы своей жизни отдала возрождению музея из пепла, в буквальном смысле слова. Её заслуга в том, что музей вновь обрел здание, Церковь Иоанна Воина, частично были возвращены утраченные в результате пожара экспонаты.
В сентябре 1960 года директором музея была назначена Карина Георгиевна Якушина. В 1963 году власти решили, что музей городу не нужен. Горисполком решил закрыть музей, экспонаты музея были вывезены, здание передано торговой организации. Часть самых ценных экспонатов была передана во Владимиро-Суздальский музей-заповедник. После вмешательства Областного комитета КПСС Горисполком решили восстановить музей и передать ему здание по ул. Правды, 51. Новая экспозиция открылась 1 сентября 1964 года.
С 29 мая 1974 года по 3 февраля 1989 года музей назывался Ковровским филиалом Владимиро-Суздальского музея-заповедника. Значительно выросли посещаемость и доходы этих музеев. В 1975 году музей переехал в освободившееся Здание Горкома партии, в котором находится до сих пор. 3 февраля 1989 года все филиалы Владимиро-Суздальского музея-заповедника, в том числе и Ковровский получили самостоятельный статус городских и районных музеев. Централизованные хранилища музейных коллекций были расформированы, и экспонаты передали по принадлежности бывшим филиалам. С этого времени музей в Коврове стал называться историко-революционным, с 1993 года, муниципальное учреждение культуры «Ковровский историко-мемориальный музей».
