Открыт в 1957 году. Начало собрания связано с именем оперного певца А. Н. Николаева (1836–1904 гг.), в 1899 году пожертвовавшего свои коллекции в Орловский губернский музей. Позднее собрание пополнилось предметами искусcтва из национализированных дворянских усадеб. В конце 1920-х годов из музея живописной культуры в Москве был передан ряд произведений художников русского авангарда.
Фонды: древнерусское, русское искусство XVIII – нач. XX в., отечественное искусство XX в. (живопись, графика, скульптура, декоративно-прикладное и народное, в т. ч. произведения художников Орла, традиционных и современных народных промыслов).
Музей занимает бывшее здание Дома политического просвещения, построенное в 1959 году по типовому проекту. В 1990 году была осуществлена его частичная реконструкция по проекту архитектора В. И. Ревякина. Здание является памятником истории и культуры регионального значения.
Общее количество единиц хранения – более шести тысяч.