Коллекция была основана в 1789 году при Никольско-Бахметевском заводе как образцовая комната. В 1914 году она упоминается во всех документах как музей. Три поколения Бахметевых и князь Александр Дмитриевич Оболенский собирали образцы изделий своего завода, а также иностранного стекла, богемского, французского, английского, польского.
После национализации и переименования завода в «Красный гигант» в 1923 году музейная коллекция пополнялась стараниями директоров завода. В последние годы музей пополняли за счёт дарственных работ от частных лиц и работ художников по стеклу по окончании симпозиумов, которые проводятся в Никольске с 2006 года. Собрание Никольского музея стекла и хрусталя — одно из уникальных и крупнейших в стране, оно признаётся искусствоведами как лучшая коллекция стекла в России.
Постоянная экспозиция, размещенная на втором этаже здания в хронологическом порядке и объединяющая около 5 тысяч экспонатов, дает представление о коллекции музея в целом. Полностью представлены изделия Никольско-Бахметевского завода ХVIII-ХIХ вв. и выборочно — последующих периодов. Включены в экспозицию небольшая часть коллекции западноевропейского стекла, фарфор европейских и русских заводов, а также предметы, полученные музеем в дар от разных лиц.
На первом этаже музея работают сменные выставки. Здесь экспонируются работы художников и мастеров конца XX — начала XXI вв., в том числе продукция современных заводов города Никольска и современное декоративное художественное стекло, подаренное авторами по окончании работы международных симпозиумов.
