Počátky muzea sahají do 60. let 19. století, kdy byla v Chrudimi založena Muzejní společnost (1865). Tato společnost již tehdy shromažďovala historické předměty. Na její činnost navázalo Průmyslové muzeum pro východní Čechy založené v roce 1892. Muzeum vzniklo nejen pro kulturní, ale i pro hospodářské potřeby města.
Jeho vznik byl spojen s tehdejším evropským uměleckoprůmyslovým hnutím, které usilovalo o návrat ke kvalitním předmětům. Jeho úkolem bylo povzbudit a zdokonalit průmyslovou výrobu po technické i umělecké stránce. Součástí sbírek se tak staly různé vzorníky, šablony a předměty, které sloužily jako vzor a inspirace řemeslníkům a živnostníkům při výrobě užitých předmětů. K rozvoji muzea došlo především zásluhou města, které pravidelně přispívalo na jeho provoz a nechalo pro muzeum postavit komplex muzejních budov podle projektu pražského architekta Jana Vejrycha. Neorenesanční budova byla postavena v letech 1897-1898, neobarokní budova v letech 1898-1901.
V roce 1920 vzniklo v Chrudimi další muzeum - Vlastivědné muzeum pro východní Čechy, které sídlilo ve stejné budově a s průmyslovým muzeem mělo také společné vedení. Po druhé světové válce se vlastivědné a průmyslové muzeum sloučilo v Průmyslové a vlastivědné muzeum pro východní Čechy. Organizační změny po roce 1948 znamenaly zúžení sběrné oblasti muzea na území chrudimského okresu. V Chrudimi postupně existovalo Vlastivědné muzeum, Okresní vlastivědné muzeum a Okresní muzeum.
Regionální muzeum v Chrudimi, zřizované Pardubickým krajem, v současnosti využívá pro svou činnost novorenesanční budovu dokončenou v roce 1898, ve které se nacházejí expoziční a výstavní sály, depozitáře a pracoviště muzea. V neobarokní části sídlí od roku 1991 Chrudimská beseda a Kabinet ex libris Památníku národního písemnictví. Muzeum využívá i další budovy v Chrudimi: v Rybičkově ulici č.p. 10 sídlí detašované archeologické a přírodovědné pracoviště, v ulici K Ploché dráze č.p. 688 se nachází muzejní knihovna a badatelna.
V současné době muzeum spravuje, doplňuje a odborně zpracovává více než stotisícový sbírkový fond (přes 140 000 sbírkových předmětů) z oboru regionální vlastivědy, přírodních věd a uměleckého průmyslu, odbornou knihovnu a velmi cennou sbírkovou knihovnu. Oblastí profesního zájmu dnešního muzea je území chrudimského regionu (v hranicích okresu Chrudim), kde muzeum zajišťuje i archeologickou památkovou péči.
