1958年，淄博市博物馆在博山颜文姜祠始建。

20世纪60年代初，因国民经济调整而被撤销。

1973年，在淄博市文化局内设文物办公室，办公地点在张店区中心路市展览馆内。1975年11月，正式设立淄博市博物馆建制，馆址在市展览馆内。

1981年，市政府决定撤销市展览馆并入市博物馆，从此博物馆的功能得到逐步完善，社会教育作用日益明显，逐步发展成为规范化的综合性博物馆，建筑面积达2250平方米。

1989年又建了1200平方米的文物库房和行政办公楼。

20世纪90年代，淄博市被国务院批准成为山东半岛沿海对外开放城市，被省政府命名为省级历史文化名城，淄博市博物馆，已不适应城市发展和博物馆事业的需要。

1991年，淄博市委、市政府决定择地另建一座现代化、多功能的大型博物馆。

1992年4月新馆动工兴建，同年8月初步建成使用。新馆占地43亩（含馆前广场），建筑面积1·5万平方米，其中主体建筑展厅大楼面积9000平方米、文物库房1500平方米、行政综合办公楼2500平方米、学术报告厅300平方米，其它附属建筑面积1700平方米。新馆建筑楼顶由八个蓝色拱形圆顶错落有致组合而成，代表淄博市五区三县组群式城市特点，已成为城市文明的标志性建筑。

1980年至1988年，淄博市博物馆对全市文物点进行普查，共发现各类文物点803处，基本摸清了全市文物分布状况，绘制出首张淄博市文物分布图。

自20世纪70年代以来，先后对淄博古瓷窑址、临淄区大武西汉齐王墓陪葬器物坑、辛店电厂崔氏墓地、博山大街玻璃炉遗址、周村古遗址、临淄区永流乡商王墓地、桓台县史家遗址等进行抢救性发掘，获得大量实物资料。

1978年至1980年发掘的临淄大武西汉齐王墓的5个陪葬器物坑，大小不一，一号坑为礼器坑、二号坑为殉狗坑、三号坑为兵器仪仗坑、四号坑为车马坑、五号坑为兵器坑，共出土各类器物1·2万余件，器类有礼器、生活用具、兵器、乐器、车马器、仪仗器等。

1992年，为配合临淄水泥厂扩建工程，市博物馆在临淄区永流乡商王村西发掘战国至两汉墓葬102座，发掘面积11·06万平方米，面积之大在淄博历史上还是首次。

1996年至1997年，淄博市博物馆会同有关部门对桓台县史家遗址进行抢救性发掘，出土各类器物350余件，尤以出土甲骨文而引起轰动。

从2008年1月28日开始在全市率先实行对所有观众免费参观，携带有效证件即可。