中世紀，歷史文物、藝術珍品及珍希的自然標本等大都收藏在皇家宮廷、私人官邸、教堂修道院或大學裏。歐洲文藝復興時期，意大利佛羅倫薩出現了第壹座專為收藏美術品而設計的房屋建築，即今烏菲齊美術館。1683年英國創建了第壹個向公眾開放的阿什莫爾藝術和考古博物館，但房屋建築從平面布局到立面造型，仍然是殿廟宇式的，博物館內部沒有陳列室、藏品庫等功能區分。1793年法國國民議會決定將路易王朝在盧浮宮的收藏向公眾展出，象征舊秩序的宮殿改成了博物館，這是利用舊建築開辦公***博物館的開端。
19世紀下半葉至20世紀初期許多專門為博物館修建的建築也都是仿照宮殿寺廟的古典形式。1870年成立於紐約的美國大都會藝術博物館、1897年建立的芝加哥藝術博物館、倫敦的國家美術館、巴黎的巴黎國立自然歷史博物館、美國自然歷史博物館、芝加哥科學與工業博物館等，建築平面、立面，不是宮殿式就是希臘神廟式。這類博物館建築通常以宏大的門廳、樓梯廳等為中心，聯系主要的二層樓展廳，各個展廳之間又互相連通，建築平面多采用“日”字或“田”字形，立面常有典雅的大理石柱廊，內外裝修有繁瑣的雕飾。從現代博物館使用的要求來衡量，這類館舍建築使用上存在著的缺陷是很明顯的，如功能分區不明確、人流路線組織不合理、層高過高、采光照明和藏品保管條件差、輔助用房不足等。
本世紀中期，現代博物館學理論的發展對博物館建築提出了新的功能要求。博物館建築設計也接受了現代建築原則，壹切以使用效果為前題，建築設計完全服從功能要求，從而根本改變了博物館建築理論。在現代建築理論影響下，新建的博物館再也見不到宮殿式的平面或廟宇式的立面了，而出現了壹大批具有大量實墻面、條形采光口，或玻璃幕墻的具有個性特征的博物館建築。20世紀50年代末至70年代，湧現了壹批有劃時代意義的著名博物館建築，例如路易斯安娜博物館 （丹麥，哥本哈根）、巴黎喬治·蓬皮杜國家藝術文化中心、蘇聯莫斯科國家畫廊、華盛頓國立美術館東館、國家航空和航天博物館、羽毛湖博物館、日本佐倉國家歷史民俗博物館、大阪國立民族學博物館等。這些新穎的博物館建築除了使用功能完善，且有良好的現代化設施外，建築設計趨向於同環境結合，使博物館建築與城市街道、廣場、公園相互融合，既美化了城市，也美化了博物館內外部的視覺環境。博物館事業的高度社會化，促進了現代博物館在保存、展覽、研究、教育、文化休息、遊覽觀光等方面向綜合、多功能化方向的發展。博物館建築設計亦服從於這壹點，使現代博物館建築中增設了許多服務性設施用房，諸如公***餐廳、咖啡廳、博物館商店、公***圖書館、視聽室、講演廳等。其中，又常常把博物館門廳設計得很大，或專辟“***享空間”，向社會提供社交活動場所。使博物館建築與城市生活相聯系、與城市環境相融合成為現代博物館建築設計的發展趨向。
在現代博物館中，有些館由於其自身的性質特點和歷史的原因只能建在古建築中才能體現其歷史的、藝術的、科學的價值，例如世界著名的法國盧浮宮博物館、英國的不列顛博物館等。許多名人紀念館也都是利用其故居建築改建的。如果離開了這些古舊建築就會削弱博物館的紀念價值。但由於舊建築自身具有的歷史性、藝術性，往往與合理使用的功能要求之間有矛盾，早期博物館專門建築，也有這類矛盾。因而產生了改造舊建築的動議。這類改造常常是結合博物館增建、擴建同時進行的，通常的做法是：在力圖保持建築物原有外貌前題下，改造內部裝修，拆除或遮蔽雕飾彩畫，增加或改變隔墻位置，加裝吊頂，降低展室層高，遮蔽采光口，改善照明設計，加設空氣調節機，使展出的視覺環境適合表現展品內容。藏品庫方面的改造則加強建築物的密封性，安裝防盜報警設施，改進排架方式和庫內照明，為穩定庫內小氣候裝置空調設備等，使庫房環境適合於藏品永久性保管。此外，還調劑出部分房間辟為各種服務設施用房。