Торжественное открытие музея состоялось 3 ноября 1967 года. С 1979 года осуществлял свою деятельность как филиал Кировского государственного историко-архитектурного и литературного музея. С 1998 года является муниципальным учреждением культуры.
В 2007 году музей переехал в новое помещение площадью 1 000 кв. м. Для гостей и жителей города и района работают выставочный зал и исторические экспозиции четырех залов: «Древнейшее прошлое Вятских Полян», «История развития Вятских Полян в XIX–ХХ веках», зал воинской славы, «Вятские Поляны в период укрепления и развития народного хозяйства в 1930–2000 годы».
В структуру музея входит библиотека с фондом более 1 000 книг по истории, культуре и экологии региона; архивные материалы и периодические издания. В 2008 году в состав Вятскополянского исторического музея был передан исторический памятник культуры – Дом-музей конструктора автомата ППШ Георгия Семеновича Шпагина. Ежегодно в музее проводится более 500 экскурсий, 28 выставок, внедряются новые формы работы: музейный абонемент, экскурсии на предприятия города, дни именинника и т. д.
