Начало коллекции составили предметы, собранные районным краеведческим музеем на общественных началах в 70-х годах прошлого века. 1 января 1990 года образован Подосиновский краеведческий музей – филиал Кировского государственного объединенного историко-архитектурного и литературного музея, 20 марта 1991 года открыта постоянная экспозиция. 

В конце 1997 года музей стал самостоятельным учреждением культуры администрации Подосиновского района, 29 декабря 2001 года зарегистрирован в качестве юридического лица. Тринадцать музейных коллекций насчитывают чуть более 6 тысяч предметов основного фонда, в том числе предметы быта и этнографии, инструменты, приспособления для обработки дерева, ручного ткачества, гончарного, бондарного и пимокатного производства XIX–XX веков.

С 16 мая 2008 года при музее функционирует Подосиновское общество изучения родного края. С 1996 года ежегодно проводятся краеведческие чтения, районные конференции школьников по краеведению, конкурсы «Род славлю», «Родины истоки». Организуются исследовательские экскурсии и экспедиции по древним торговым путям на Русском Севере.

Для посетителей открыты постоянные экспозиции: в основном здании музея – заселение края, крестьянская изба, обработка льна, зал памяти, история церквей Подосиновского района; в доме Н. В. Отрокова, земского врача, Героя Труда – по истории медицины; в макете барки «Яков Грибанов» – по истории Подосиновской пристани, путям сообщения на Русском Севере и речном судостроении.