Музей занимает отдельное одноэтажное кирпичное здание конца ХIХ-начала ХХ вв., находящееся в центре города на территории Городского парка. Он был торжественно открыт 20 декабря 1980 года, в год 200-летия Аткарска, как музей на общественных началах. В январе 1990 года музей получил статус филиала Саратовского областного музея краеведения.