Hämeenlinnan kaupunginmuseo on perustettu 1910 ja avattu yleisölle 1912. Museon päänäyttelytilat sijaitsivat pitkään (1912–2001) Lukiokadun ja Linnankadun kulmassa kaupungin keskustassa. Vuosina 2001–2016 kaupunginmuseon näyttelyt olivat Hämeen linnan alueella. Kesällä 2016 kaupunginmuseo avasi uudet näyttelytilat keskustassa Skogsterin vanhassa liiketalossa. Uuden päätoimipisteen nimeksi tuli Museo Skogster.
Kaupunginmuseo ylläpiti aikaisemmin Hämeen linnan alueella myös Vankilamuseota 20 vuotta aina syksyyn 2015 saakka. Nykyään museotoiminta entisessä lääninvankilassa jatkuu Kansallismuseon alaisuudessa.
Hämeenlinnan kaupunginmuseo nimitettiin Kanta-Hämeen maakuntamuseoksi 1980. Sibeliuksen syntymäkoti tuli museon hallintaan 1980-luvun lopulla, Palanderin talo avattiin yleisölle 1990-luvulla ja Säästöpankkimuseo 2000-luvun alussa. Vuonna 2020 maakuntamuseon titteli muuttui alueelliseksi vastuumuseoksi ja Kanta-Hämeen rakennetun- ja arkeologisen kulttuuriperinnön viranomaistehtävät siirtyivät museovirastolta kaupunginmuseon hoitoon.
Ojennuslaitos.