Златоустовский краеведческий музей − один из старейших в России, основан в 1825 году как музей Златоустовского горного округа. Первыми коллекциями музея были коллекция минералов и горных пород и коллекция холодного форменного и украшенного оружия. С 1833 года музей размещался в залах верхнего этажа вновь построенного Арсенала. Второе рождение Златоустовского музея относится к 1920-м годам. Златоустовский окружной музей размещался в небольшой комнате площадью 42 кв. м Златоустовского механико-металлургического техникума. Музею было предоставлено новое помещение площадью 480 кв. м − ранее занятое столярными мастерскими техникума.
30 января 1928 года был организован при Златоустовском окружном музее художественный отдел. В 1929 году Златоустовский окружной музей перевели в здание Свято-Троицкого собора, где он размещался до 1933 года. С 1933 года по настоящее время музей располагается в бывшем доме горного начальника.
Здание музея является памятником истории и культуры федерального значения. В 1970−1980-е годы в результате активной экспедиционной работы сформирована этнографическая коллекция. Появилась коллекция древнерусской живописи и медной пластики. Коллекция редкой книги была сформирована из книг XVIII − начала XX веков, переданных из научной библиотеке музея. Были приобретенные старопечатные книги.
В Златоустовском городском краеведческом музее экспонируется уникальное украшенное холодное оружие златоустовских мастеров первой половины XIX века: И. Н. Бушуева и И. П. Бояршинова, изделия из булатной стали, чугунное художественное литье Кусинского и Каслинского заводов, работы современных златоустовских мастеров, выполненные в традициях златоустовской гравюры на металле. В фондах музея насчитывается 70 663 единицы хранения. Работает художественный отдел, отдел истории, отдел природы.
