Музей основан будущим попечителем Западно-Сибирского учебного округа и строителем Сибирского университета профессором В. М. Флоринским. Датой основания стало 6 декабря 1882 г. – день празднования 300-летия присоединения Сибири к России. К этой дате предпринимателем М. К. Сидоровым была преподнесена в дар музею первая крупная археологическая коллекция тобольских древностей художника С. К. Знаменского. Именно с момента поступления данной коллекции В. М. Флоринский начал отсчет истории музея. В 2002 г. музей отметил своё 120-летие. Ныне это самый крупный вузовский музей азиатской части России.
Музейные собрания по археологии, этнографии, истории, нумизматике, бонистике, фалеристике, медалистике, разделам изобразительных искусств и документальных источников на первом этапе и вплоть до начала 1920-х гг. формировались из частных пожертвований представителей самых разных слоев населения Сибири и европейской части России, из коллекций расформированных музеев Сибири и отдельных приобретений университета. В советский период на ранее заложенной основе сложился фонд, насчитывающий сегодня около 300 000 единиц хранения, что составляет более половины музейного фонда Томской области.
Археологические коллекции, собранные с конца XIX по начало XXI вв. на территории Скандинавии, Причерноморья, Приуралья, Западной, Средней и Южной Сибири, Дальнего Востока, Казахстана, Монголии содержат изделия, обслуживавшие духовную и бытовую сферы жизни древних и средневековых культур обширного региона. Наиболее ранние экспонаты относятся к древнекаменному веку. Их возраст определяется в десятки тысяч лет. Подлинным украшением палеолитического собрания стал бивень мамонта, покрытый гравированными изображениями. Подобные находки единичны и являются гордостью самых крупных музеев мира.