Новоузенский краеведческий музей был основан усердием видного местного краеведа В. Е. Свистунова в 1967 году на общественных началах. В 1978 году он приобретает статус государственного и становится филиалом Саратовского областного музея краеведения. Размещен в двухэтажном деревянном здании 1902 года постройки, общей площадью 260 квадратных метров. Строение расположено в парковой зоне и имеет интересный архитектурный облик, выделяясь двумя куполами на крыше. По воспоминаниям старожилов, до 1910 года в этом здании располагалась татарская школа, а потом приёмный покой земской больницы. В 1940-е годы здесь размещался районный комитет ВЛКСМ и районный Дом пионеров. В годы Великой Отечественной войны действовал учебный пункт по подготовке медицинских сестёр. В 1967 году краеведческому музею был передан нижний этаж, а в 1974 году — всё здание. Ужасное кирпичное крыльцо — новодел, раньше ко входу вело деревянное.
За годы работы были собраны богатые коллекции, в которые входят и уникальные экспонаты. К ним можно отнести «Отчеты Земской Управы» за период с 1865 года по 1912 год; «Вестник Новоузенского Земства» за период с 1912 года по 1916 год; подлинные вещи музыканта, солиста Императорских театров П.Е. Чурикова и фотодокументы советского актера театра и кино, народного артиста РСФСР, лауреата Сталинской премии I степени Н.К. Свободина Печкина; карта города Новоузенска 1865 года, записи и карты историка-краеведа Ф.Ф. Бай-Балаева, предметы быта ХIХ — ХХ веков, оружие периода Гражданской и Великой Отечественной войн и др. Об освоении целинных и залежных земель в послевоенные годы рассказывает коллекция совхоза им. Радищева — первого целинного совхоза района и одного из первых в Саратовской области.
Первоначально Новоузенский краеведческий музей был организован как общественный и занимал нижний этаж здания. В 1980 году он стал филиалом Саратовского областного музея краеведения. С этого времени здание было полностью передано музею. Фонды Новоузенского краеведческого музея, насчитывающие около 8 тысяч единиц хранения, постоянно пополняются новыми экспонатами, документами, предметами быта, картинами местных художников, подаренными жителями города и района.
В настоящее время в музее собрана богатая коллекция предметов старины и исторических документов, для посетителей открыты экспозиции, посвящённые древней истории края и археологическим раскопкам, дореволюционному Новоузенску, гражданской войне, коллективизации и Великой Отечетвенной войне. Наибольшую часть экспонатов основного фонда составляют предметы нумизматики. Это, в основном, ордена и медали времен Великой Отечественной войны 1941 – 1945 годов, юбилейные медали, выпущенные в ознаменование памятных дат, монеты, относящиеся, большей частью, к русской монетной системе. Вторая по численности часть основного фонда – это документы, удостоверения, свидетельства, почетные грамоты, дипломы и т.д. и фотодокументы. Значительную часть фондов представляют предметы этнографии.
В музейной экспозиции, состоящей из 8 тематических залов, есть отделы археологии и природы, где в основном выставлены предметы Саратовского областного музея краеведения. Естественнонаучная коллекция дает представление о природных особенностях, животном и растительном мире степного заволжского района. Историческая часть экспозиции знакомит с древнейшей историей края и средневековыми племенами кочевников, населявшими его. Рассказывается о хозяйстве и быте крестьян XIX века и начала ХХ века, о революционном прошлом малого исторического города Новоузенска, гражданской войне, о земляках – Героях Советского Союза, участниках Великой Отечественной войны 1941 – 1945 годов, тружениках тыла и участниках современных локальных конфликтов.
Постоянно действует выставочный зал с периодически обновляющимися выставками. Одна из последних выставок — «Христианство сквозь столетия». Для старшеклассников проводятся краеведческие викторины и районные конференции. Сотрудники музея принимают участие в общегородских мероприятиях и районных фольклорно – этнографических праздниках. Музей популярен, пользуется любовью жителей и вызывает интерес у гостей города.