大庆博物馆前身是1964年建立的大庆展览馆，馆址经历多次变迁，1991年展览馆的铁人王进喜事迹展整体迁至铁人纪念馆。1998年，大庆展览馆更名大庆博物馆。 2005年，大庆博物馆新馆开工建设，选址大庆开发区文苑街，毗邻大庆歌剧大庆书等文化机构，2008年新馆的自然陈列部分率先对外开放，2011年布展工作完成并全面开放。