Музей основан 29 октября 1969 года, как подарок городу к его 300-летнему юбилею.
Первый адрес: ул. Карла Маркса, 19.
Первый директор: Тамара Ивановна Карчевская.
Экспозиция состояла из четырёх разделов:
- историко-революционного,
- дореволюционного быта,
- современного
- отдела природы.
На начало 1987 года на музейном учёте находилось более 8,5 тысяч экспонатов.
26 февраля 1987 года состоялось открытие новой экспозиции историко-краеведческого музея в новом помещении по адресу: Комсомольский проспект, 79, где музей находится в настоящее время. В мае 1987 года усольский городской музей становится филиалом Иркутского Государственного объединенного музея.
10 августа 1991 года при музее в освободившемся рядом помещении открывается выставочный зал. С 12 августа 1995 года в выставочном зале музея начинает работать «Зал памяти Ю.И. Селиверстова».
В январе 1993 года музей переходит в ведомственное подчинение городского управления культуры. В январе 2003 года музей прошёл регистрацию и получил статус муниципального учреждения культуры.
С 2012 года музей имеет статус муниципального бюджетного учреждения культуры.
С 1994 года при музее работает клуб «Блокадник», объединяющий ленинградцев, переживших блокаду, ныне усольчан. В мае 2005 года председатель клуба Галина Ивановна Круглова и музей награждены Грамотой Комитета по культуре Иркутской области, Областного Совета ветеранов за участие в III Всероссийском фестивале «Салют Победы».
Музей дважды участвовал в конкурсе «Образцовое учреждение культуры Иркутской области» (2000 г. и 2006 г.), награждался дипломом, грамотой, денежной премией, участвовал в выставке-ярмарке «Земля Иркутская» в выставочном комплексе ОАО «Сибэкспоцентр» (октябрь 2005 г.), в Днях культуры г.Усолье-Сибирское на усть-илимской земле «Одна земля – одна жизнь» в рамках Референдума по объединению Иркутской области и Усть-Ордынского БАО (март 2006 г.), в конкурсе творческих проектов муниципальных учреждений культуры Иркутской области: проект «Горница Марьи – искусницы» получил грант 85 тыс. рублей (2008 г.).
В 2010 году музей принял участие в областном конкурсе среди муниципальных учреждений культуры за достижение наилучших показателей в области культуры и искусства «Музейное Прибайкалье». В 2011 году музей за проект «Автобусные экскурсии «Усолье – частица России» музею вручили диплом победителя конкурса «Музейное Прибайкалье» и сертификат на получение оргтехники на сумму 100.000 рублей.
В марте 2006 года директор Людмила Викторовна Серова (руководит музеем с 1989 года) по итогам областного конкурса получила Диплом специальной премии «Признание – 2005».
Сотрудники музея принимают участие в областном музейном фестивале «Маёвка» со своими тематическими презентационными программами, в научных конференциях «Сукачёвские чтения» Иркутского областного художественного музея в 2005 и в 2011 году (опубликованы доклады за 2005 год), в подготовке материалов для альманаха «Сибирь» (2007 г.), а также в семинарах и курсах повышения квалификации, проводимых как в областном центре, так и в Москве.
Усольский историко-краеведческий музей участвует в разработке и реализации городских целевых долгосрочных программ «Усолье – город исторический», «Развитие культуры и сохранение культурного наследия», принимает участие в работе клуба краеведов “Исток” при МБУК «УГЦБС» и подготовке материалов для краеведческой рубрики «Далёкое – близкое» «Усольской городской газеты», является методическим центром для музеев различной ведомственной принадлежности, в том числе школьных. С 2008 года на базе музея проводится городской музейный фестиваль «Усольская маевка».
В 2013 году музей заложил традицию проведения сезонной выставки-ярмарки мастеров декоративно-прикладного искусства и художников города и Усольского района «Улица мастеровая» и ярмарки «Новогодний сувенир». В ярмарках принимают участие более 40 мастериц г. Усолье-Сибирское, Усольского района, г. Ангарска, г. Иркутска.
Цель таких мероприятий - создание презентационной площадки для творческого сообщества, популяризация успехов мастеров и художников, поддержка их творческого потенциала. В рамках работы творческого объединения «Марьи-искусницы», действующего при музее, проводятся мастер-классы по разнообразным видам декоративно-прикладного искусства. Занятия проводят опытные мастерицы – члены этого творческого объединения. В 2017 году на мастер-классах прошли обучение 71 человек.
За последние годы значительно улучшилась материально-техническая база музея: приобретены четыре витрины, стеллажи, заменена оргтехника, установлена система видеонаблюдения, приобретено оборудование по программе «Доступная среда» – передвижной пандус, коляска, сигнальные кнопки, маркировка, лупы для слабовидящих, аудиогиды.
Постоянно, год за годом, пополняются фонды музея и выставочного зала, на конец 2017 года они составляют 17501 единицу основного и вспомогательного фонда, в том числе более 600 произведений изобразительного и декоративно-прикладного искусства.