Идея создания в Казани публичного музея возникла в среде преподавателей Казанского университета, имеющем обширные краеведческие и научные коллекции. В конце 1870-х годов профессором Н. П. Загоскиным на заседаниях Общества археологии, истории и этнографии при Императорском Казанском университете, ОАИЭ, поднимался вопрос о создании городского музея.
При проведении Казанской ремесленной и сельско-хозяйственной выставки 1886 года, членами организовавшего её Казанского отделения Русского Технического общества на заседании 31 августа 1886 года обсуждался музейный проект А. П. Орлова, директора Казанского реального училища. При участии гласного губернского Земства и Городской думы, члена ОАИЭ, профессора Казанского университета Н. А. Осокина проект Городского педагогического музея был одобрен Городской думой.
Всероссийская научно-промышленная выставка, прошедшая в Казани с 15 мая по 16 сентября 1890 года, значительно окупилась и дала городу ряд уникальных экспонатов. Казанский городской голова С. В. Дьяченко в своей речи на торжественном её закрытии обратился с призывом оказать помощь делу организации городского музея. Горожанам представилась возможность представить музею частные, университетские и общественные собрания исторических древностей.
Новый проект и устав музея написал Р. В. Ризположенский. В мае 1891 года на заседании казанской Городской думы избрали Комиссию по организации музея. Была проведена подписка по сбору денежных средств на устройство музея, которая дала более 5000 рублей. Средства предоставили известные в Казани купцы и промышленники И. И. Алафузов, П. В. Щетинкин, Я. Ф. Шамов, И. В. Александров, М. Т. Атлашкин, В. Е. Соломин, М. С. Королькова и другие. Благодаря крупному дару О. С. Александровой-Гейнс, 500 000 рублей серебром, с требованием, чтобы музей располагался на Воскресенской улице, было решено обустроить для музея здание Гостиного двора.
Основу музейной коллекции составило обширное 40-тысячное собрание казанского археолога, историка, коллекционера А. Ф. Лихачёва, переданное городу для будущего музея его братом, вице-адмиралом И. Ф. Лихачёвым в 1891 году.
Устав музея был утверждён в 1894 году, а его торжественное открытие состоялось 5 апреля 1895 года.
На открытии городского музея присутствовали профессора, преподаватели и студенты Казанского университета и ветеринарного института, члены Городской думы, губернатор Казанской губернии П. А. Полторацкий, попечитель Казанского учебного округа В. А. Попов и многие другие чиновники, архимандрит Филарет и другие священники, представители многих городских средних учебных заведений и сами создатели музея.
У истоков формирования первых музейных коллекций также стояли учёные Казанского университета, А. А. Штукенберг, Н. П. Загоскин, П. И. Кротов, Н. Ф. Высоцкий, Н. Ф. Катанов и другие. Активно пополняли фонды музея казанские коллекционеры и меценаты, В. И. Заусайлов, О. С. Александрова-Гейнс, Г. Галеев Баруди, Д. И. Образцов и другие.
Музей располагался на первом и втором этажах Гостиного двора и первоначально состоял из четырёх отделов, учебного, историко-этнографического, естественно-исторического и Музея имени А. Ф. Лихачёва, для «Музея А. Ф. Лихачёва» было создано особое попечительство, в которое входили городской голова, гласные городской думы и представитель рода Лихачёвых. Директорами отделов стали профессора Казанского университета, а первым председателем Совета музея, директором музея, был избран городской голова С. В. Дьяченко.
За годы существования музея неоднократно менялось его название, с 1918 года — Губернский музей, с 1921 года — Центральный музей АТССР, ТАССР, с 1944 года — Государственный музей ТАССР, с 1982 года — Государственный объединённый музей ТАССР, РТ, с 2001 года — Национальный музей Республики Татарстан.
