Одна з найдавніших збірок старожитностей Волинського краю та України заснована в 1887 році – тоді в місті задля збереження та вивчення пам’яток старовини володимирська громадськість організувала Давньосховище.
На початку XX століття в колекції Давньосховища, що стала праобразом теперішнього музею, зберігалися сотні цінних експонатів: стародруки, рукописи (у тому числі Євангеліє XVI ст.), ікони, монети. Очолював музей краєзнавець-ентузіаст, дворянин О. М. Дверницький (1838-1906), голова Братства Св. Володимира.
У міжвоєнний період історичний музей знаходився в приміщеннях Домініканського монастиря, пам’ятки архітектури XV-XVIII століть. Нині Володимир-Волинський історичний музей розміщений у родовому будинку О.Дверницького, пам’ятці архітектури початку XIX століття.
В музеї зберігається близько 20 000 експонатів основного фонду: археологія, нумізматика, іконопис, декоративно-прикладне мистецтво, етнографія; письмові документи, стародруки, фотоматеріали. Регулярно проводяться екскурсії по музейній експозиції, а також екскурсії по архітектурних та археологічних пам’ятках Володимира-Волинського та району. В стінах музею регулярно відбуваються тематичні виставки, а також персональні виставки художників.
Музей співпрацює з Волинським і Рівненським краєзнавчими музеями, Львівською бібліотекою ім. Стефаника НАН, а також Музеєм Замойських (Польща).