Нижнетагильский музей-заповедник — это система музеефицированных памятников индустриального наследия, истории и культуры и объединение музейных учреждений г. Нижнего Тагила. Он ведет свою историю от основанного П. Н. Демидовым Музеума естественной истории и древностей в 1841 году.
В настоящее время музей-заповедник «Горнозаводской Урал» является многопрофильным научно-просветительным учреждением. Его деятельность осуществляется в историческом, естественнонаучном, художественном, литературном и техническом направлениях.
На сегодняшний день в состав музея-заповедника входят десять действующих музеев разных направлений, ярко и полно отражающих все грани развития «горнозаводской цивилизации». Нижнетагильский музей-заповедник обладает богатейшими фондами, которые насчитывают более 468 тысяч единиц хранения. Основу коллекции музея-заповедника составляют музейные предметы, непосредственно связанные с основателями и владельцами тагильских заводов — династией Демидовых. В состав музея-заповедника входит единственный в России, один из крупнейших в мировом индустриальном наследии Музей истории развития техники черной металлургии — Музей-завод, созданный в 1989 году на базе предприятия черной металлургии XVIII–XX веуов. Он является центром индустриального наследия Демидовых, соединяющим в структуре производства цивилизации Европы и Азии по пути демидовских железных караванов. В настоящее время на базе музея-завода развивается проект «Эко-индустриальный технопарк «Старый Демидовский завод», который включает реновацию, адаптацию и использование территории Музея-завода. Эко-индустриальный технопарк — это объект Индустриально-ландшафтного Демидов-парка, целью которого является сохранение уникального горнозаводского ландшафта могучей «железной» цивилизации Демидовых XVIII–XX веков.
Экспозиция Историко-краеведческого музея наглядно и полно раскрывает историю тагильского края с древнейших времен до 1917 года. В экспозиции представлено уникальное собрание раритетов рода Демидовых, археологические находки со знаменитого Горбуновского торфяника, произведения тагильских крепостных художников, рекламные изделия Нижнетагильских заводов XIX века и многое другое.
С богатством и своеобразием уральской земли — удивительной красоты минералами, флорой и фауной — познакомит экспозиция Музея природы и охраны окружающей среды. Изюминкой этого музея является палеонтологический зал, в котором представлены скелеты мамонтов — самца, самки и детеныша.
В Историко-техническом музее «Дом Черепановых» предоставляется возможность соприкоснуться с традициями тагильских изобретателей, познакомиться с их биографиями и изобретениями. Увидеть уникальные астрономические часы Е. Г. Кузнецова, созданные в 1775 г.
Этнографический комплекс, Музей быта и ремесел горнозаводского населения и Музей истории подносного промысла являются хранителями традиционных промыслов горнозаводского населения и знаменитого искусства уральской лаковой росписи по металлу. В состав музея-заповедника входят два литературных музея: Мемориально-литературный музей А. П. Бондина, посвященный одному из первых советских писателей Урала и литературной жизни Тагила, и Литературно-мемориальный музей Д. Н. Мамина-Сибиряка, экспозиция которого широко раскрывает историю пос. Висим, неповторимую атмосферу «уральской глубинки», которая нашла яркое отображение в произведениях «певца Урала» — Д. Н. Мамина-Сибиряка.
Самым молодым музеем в системе музея-заповедника является Музей-усадьба «Демидовская дача», открытие которой состоялось 23 сентября 2013 года. Музей располагается в здании, которое является единственным для Нижнего Тагила образцом частного загородного имения первой половины XIX века.