Основание музея в Костроме относится к 1891 году и связано с деятельностью Костромской губернской ученой архивной комиссии. В 1913 году комиссия разместилась в здании Романовского музея, построенного к празднованию 300-летия Дома Романовых по проекту городского архитектора. Новое здание в начале Павловской улицы, ныне пр. Мира, было открыто в присутствии императорской семьи. Первые коллекции музея имели отношение к истории царской династии Романовых
С 1913 года музей неоднократно реорганизовывался. На протяжении всего XX столетия музейный фонд пополнялся уникальными предметами: художественные и графические работы Е. В. Честнякова, коллекция оружия дворян Черевиных, восточная коллекция Г. А. Ладыженского и др.
В 1958 году в Ипатьевском монастыре создан Костромской государственный историко-архитектурный и художественный музей-заповедник. Работы, произведённые костромской реставрационной мастерской, позволили освободить древние постройки от позднейших искажений.
В 1993 году, несмотря на многочисленные протесты, территория Нового города была передана в пользование монашеской общины. В 2004 году весь комплекс монастыря со скандалом был передан в пользование Русской православной церкви, а коллекции музея-заповедника были экстренно размещены в различных неприспособленных помещениях.
Дата реорганизации — август 2005 года. В состав единого музея вошли два крупнейших музея города и области, Костромской государственный объединенный художественный музей и Костромской государственный объединенный историко-архитектурный музей-заповедник «Ипатьевский монастырь».
