Pärnu Muuseumile pani aluse 1896. aastal asutatud baltisakslastest ajaloohuviliste linnakodanike ühendus Pärnu Muinasuurimise Selts (Pernauer Alterthumforschende Gesellschaft). Seltsi eesmärgiks oli kohaliku ajaloo uurimine ja talletamine.

Nii annetuste kui ostude teel kasvanud kollektsioon otsustati muinasuurimise seltsi I peakoosolekul, 3. novembril 1896, avada ka laiemale publikule.

Esialgu vaid piiratud huviliste hulgale avatud muuseum kolis 1909. aastal Elevandi tn 7 asunud hoonesse, mis põles ära 1944. aasta septembris, II maailmasõja käigus. Tulekahjus sai tugevasti kannatada ka kollektsioon, paljud unikaalsed esemed hävisid. Ent osa Pärnu maakonda peidetud kogudest õnnestus päästa.

Aastatel 1939-40 likvideeriti muinasuurimise selts ja muuseumi varad võttis üle selleks loodud sihtasutus. Muuseum riigistati 1940. aasta juunisündmuste käigus. Alates 1944. aastast, pärast nõukogude okupatsiooni algust Eestis, asus Pärnu Muuseum hoonesse Aia tn 4. See, kahekordne tellishoone oli algselt ehitatud ärideks alumisel ja eluruumideks teisel korrusel. Nüüd hakati sinna kujundama ekspositsiooniruume.

1948. aastal toimus ka muuseumi esimene teaduslik ekspeditsioon. Sihtkohaks oli Kihnu saar ja kunstnikuna kaasa graafik Olev Soans.

22. septembril 1971 avati arhitekt Mia Masso ümberehitusprojekti järgi selleaegsetele muuseumi nõuetele vastavaks kohaldatud majas uus püsiekspositsioon. Hoone jäi muuseumi kogude ja vajaduste jaoks kitsaks. Pärnu Muuseumi kollektsioon oli paisunud 83 160 eksponaadini. Lisaks Pärnus viimastel aastatel tehtud arheoloogiliste välitööde materjalid.

Muuseumi uueks asupaigaks on Pärnu jõe ääres asuv 19. sajandist pärinev viljaait (Aida tn 3). Pärnu Muuseumi uus Aidahoone koos uue ning interaktiivsete püsinäitusega avati 25. mail 2012. aastal.

Uuenenud Pärnu muuseum pakub võimaluse läbi traditsiooniliste ning interaktiivsete lahenduste külastada 11 000 aastat Eesti ajalugu, alustades tutvumisega Pulli asula ajast kui ka saades aimu supelsakste elust ning Eesti Vabariigi väljakuulutamisest, lisaks veel Hansa linna eluolust ja kaubandusest. Muuseumis on lisaks püsiekspositsioonile terve korrus külalisnäituste tarbeks, elamuskohvik ja tegevusi tervele perele!

Pärnu Muuseumil on ka filiaal – Koidula Muuseum, mis asub 19. sajandi keskpaigast pärinevas koolimajas Pärnus Ülejõel (Jannseni tn. 37).