В 1802 г. по инициативе прогрессивного общественного деятеля, врача В. Н. Дмитриева Ялтинское отделение Крымско-Кавказского горного клуба приняло постановление об организации исторического музея в одной из комнат специально построенного здания клуба. Позднее появились отделы геологии, археологии, этнографии, ботаники и зоологии.
В дореволюционное время фонды пополнялись за счет пожертвований, но уже с первых дней советской власти началась планомерная работа по сбору экспонатов. В предвоенные годы Ялтинский краеведческий музей был центром культурной жизни города. После Великой Отечественной войны музей восстановил свою деятельность 3 апреля 1946 г., разместившись в здании бывшего костела (построен в 1910 – 1914 гг. архитектором Н. П. Красновым).
Сегодня Ялтинский исторический музей – это сложный музейный комплекс. В его состав входят экспозиционные отделы: истории советского общества, дореволюционной истории, «Поляна сказок», Дом-музей Н. З. Бирюкова, Дом-музей К. А. Тренева – П. А. Павленко, прикладной голографии, а также два сектора – археологии и прогрессивной русской культуры Ялты.
Коллекция музея – это около 75 тыс. оригинальных экспонатов. В первые послереволюционные годы КрымОХРИС (Крымский областной комитет по делам музеев и охраны памятников искусства, старины, природы и народного быта) передал музею большую коллекцию прикладного искусства и античной керамики из дворцов, вилл и дач Южнобережья. Ценными материалами из археологических раскопок музей пополнялся и в последующие годы.
Фотографии, документы рассказывают о становлении Ялты как курорта, о пребывании в городе видных деятелей культуры и науки, о борьбе ялтинской большевистской организации за установление советской власти.
Музей принимает до 780 тыс. посетителей в год.