El edificio que lo alberga fue construido en 1837 y en sus inicios fue casa consistorial (morada del obispo y altos clérigos); después fue residencia oficial y Palacio de los Poderes del Estado. En él se juró el refrendo de la Constitución en 1857. Ocasionalmente, el patio fue utilizado como teatro para presentar zarzuelas y comedias. En 1890 fue remodelado por el arquitecto Luis F. Molina para convertirlo en el Palacio Municipal. A partir de 1980 fue utilizado como sede de la policía municipal. En 1990 fue restaurado para dar cabida al museo e inaugurado el 21 de noviembre de 1991.
Resguarda uno de los principales acervos plásticos del noroeste de México, el cual consta de más de 400 piezas, entre las que destacan la colección de la Escuela Mexicana de Pintura de fines del siglo XIX hasta nuestros días. En ella se encuentra el autorretrato de Diego Rivera de 1906, así como obras de Juan Cordero, Francisco Goitia, Roberto Montenegro, Gerardo Murillo (Dr.Átl), José Luis Cuevas, Lilia Carrillo, Francisco Toledo, Rufino Tamayo, Pedro Coronel y Francisco Moreno Capdevila, entre otros.