Волжский историко-краеведческий музей был открыт 4 апреля 1970 года в качестве филиала Волгоградского областного краеведческого музея. Первой заведующей музея была К. В. Митерева. Ко дню открытия музей обладал внушительной коллекцией предметов более 4000 единиц хранения. Большинство из них — это документы и предметы, связанные с историей строительства Волжской ГЭС, предприятий промышленности, культурной и социальной жизни волжан. Сотрудники музея занимаются изучением Заволжья.
С августа 1994 года музей начинает свою «новую» историю, из филиала становится полноценным историко-краеведческим музеем. Более 20 лет музеем успешно руководила А. И. Хорышева. Были собраны уникальные коллекции народного костюма, самоваров, посуды.
С 2012 года Волжский музейно-выставочный комплекс, куда вошёл и историко-краеведческий музей, возглавляет С. А. Анисин.
С января 2017 по апрель 2020 года директором МБУ «Волжский музейно-выставочный комплекс» являлся член союза дизайнеров России Сайфутдинов Михаил Адельевич.
С ноября 2020 года музейный комплекс возглавил бывший КВНщик Юрий Рыжов.
В музее хранятся около 70000 экспонатов. Большую часть составляют тематические коллекции, но, кроме них, имеются и типологические коллекции: живопись, графика, нумизматика, фалеристика, также коллекции часов, костюма, мебели, посуды и т. д.
В настоящее время музей имеет следующие постоянные экспозиции: «История строительства волжской ГЭС», «Мир кочевников», «История села Верхняя Ахтуба», «Комната казачьего быта»,также экспонируются картины Волжских художников.
Историко-краеведческий музей является одним из крупных городских центров культурно-массовой работы. В стенах музея проводятся творческие вечера и встречи, посвящённые крупным всероссийским и местным памятным датам, лекции и мастер-классы художников города, круглые столы и семинары.