Muzeum założone przez znanego regionalistę, dyrektora szpitala powiatowego w Tomaszowie Lubelskim dr. Janusza Petera. Oficjalne otwarcie placówki nastąpiło 7 października 1962 roku. Pierwszą siedzibą Muzeum był szpital powiatowy. Zbiory liczyły wówczas około 1700 eksponatów i były własnością założyciela. W roku 1967 zbiory upaństwowiono , placówka zaś stała się powiatową instytucją kultury. W roku 1975 Muzeum przeniesiono do budynku dawnego Sejmiku Powiatowego. W tym też roku w związku ze zmianami administracyjnymi w kraju, placówkę podporządkowano Muzeum Okręgowemu w Zamościu i do roku 1999 funkcjonowała jako oddział powstałej wówczas struktury muzealnej województwa zamojskiego. W międzyczasie w roku 1984 Muzeum przeniesiono do nowo wybudowanego Domu Kombatanta, gdzie otrzymało pomieszczenia o powierzchni 830 m².  Od 2020 r. Muzeum prowadzi działalność wystawienniczą w budynku dawnego internatu, przy ul. Wyspiańskiego 8a. 

Od roku 1999 Muzeum funkcjonuje  jako instytucja samodzielna, której organem prowadzącym jest Powiat Tomaszowski.  Od początku swego istnienia placówka była muzeum wielodziałowym i gromadziła zabytki związane z dziejami miasta i regionu tomaszowskiego, a także dokumenty, druki i fotografie dotyczące historii miasta i regionu. Muzeum prowadzi badania nad przeszłością Ziemi Tomaszowskiej. Zajmuje się gromadzeniem, opracowaniem naukowym i udostępnianiem zbiorów. Aktualnie posiada około 15 000 eksponatów w działach: Archeologii, Historii, Numizmatyki, Etnografii i Sztuki.