12 декабря 1837 года по решению губернатора Ивана Семёновича Тимирязева в Астрахани был открыт «Губернский музеум».

В 1862 году из-за отсутствия средств на содержание музей был закрыт, а экспонаты переданы на хранение в другие учреждения. Но благодаря активной деятельности Петровского общества исследователей Астраханского края 5 марта 1897 года состоялось официальное открытие Астраханского Петровского музея.

В 1911 году его экспозиции были размещены в новом здании «Городских учреждений», где они и располагаются в настоящее время.

В краеведческом музее на постоянной основе представлены экспозиции: «Живое прошлое Земли», «Рыбы Волго-Каспийского бассейна», «Астраханский край в XIX–XX вв.», «История и культура народов Астраханского края», «Природа Астраханского края» и «Астраханский край в древности», а также эксклюзивные выставки «Оружейная комната» и «Золото кочевников».

В настоящее время собрание музея насчитывает более 300 000 единиц хранения. Самые известные – археологическая коллекция, которая содержит уникальные золотые и серебряные изделия савромато-сарматских времен, золотоордынского периода. Также здесь представлены нумизматическая коллекция, коллекция документов, этнографическая коллекция, коллекция культовых предметов, живописи и графики, коллекция скульптур, коллекции изделий прикладного искусства, мебели, естественнонаучная и палеонтологическая коллекции, коллекции оружия и вооружения, редкой книги, печатных изданий, почтовых марок и конвертов и др.