Он был открыт в Народном Доме в 1915 году на основе нескольких редких коллекций местных собирателей-энтузиастов.
За свою почти вековую историю музей превратился в самое большое хранилище памятников природы и истории Восточного Казахстана с древнейших времен и до современности, в крупный центр научного исследования и пропаганды проблем истории и культуры Рудного Алтая.
Музейное собрание насчитывает более 147 000 экспонатов, ежегодно в фонды музея поступает около 3000 находок, в постояннодействующей экспозиции находится 15 000 подлинников.

Научные исследования ведутся по четырем направлениям – естественно-научному, археологическому, этнографическому, историческому. Научные сотрудники работают над научными темами, причем отдельные темы включены в планы международных программтаких как «Скифо-сакская культура Казахстанского Алтая. Проблемы генезиса и преемственности культур», «Медь и олово степей Центральной Азии», «Сохранение и устойчивое развитие биоразнообразия Казахстанской части Алтае-Саянского экорегиона».

Музей является хранителем одной из самых больших и информативных коллекций по археологии среди музеев Казахстана, которая насчитывает более 80000 единиц хранения. Коллекция сформирована в результате исследовательских работ известных археологов и С.С. Черникова, А. Максимовой, Ф.Х. Арслановой, З.С. Самашева, А.А. Ткачева, Г.А. Кущ.
Выдающиеся открытия археологов З. Самашева, А. Толеубаева – золотые находки из некрополей Берель, Шиликты, Елеке сазы, переданные в фонды музея, представляют огромный интерес для археологической науки.


Коллекции тюркского времени:
В зале, посвященном периоду средневековья на территории Восточно-Казахстанской области представлены витрины, рассказывающие о ранетюркском периоде и кимакском времени. Центральное место занимает реконструкция воинского погребения из кургана 145 Зевакинского могильника. По черепу из этого погребения была сделана антропологическая реконструкция. Уникальным предметом из этого же могильника является зеркало с рунической надписью.



В экспозиции и фондах музея представлены материалы из таких могильников и отдельных погребений тюркского времени как: Зевакинский могильник, Кызылтас, Карашат I и Карашат II, Бобровка, курганы у с. Выдриха, Васильевка, Кызыл-Кайн  и других памятников. Эти памятники исследовали археологи: Ф.Х. Арсланова, З.С. Самашев, Г.А. Кущ и др.
В экспозиции и на открытой площадке музея демонстрируются серия тюркских изваяний из Восточного Казахстана.