El Museo de Burgos nace con motivo de las Leyes desamortizadoras iniciadas en 1835. La Comisión Provincial de Desamortización y la Provincial de Monumentos fueron las encargadas de recoger, acrecentar, catalogar y custodiar sus fondos. A partir del segundo tercio de este siglo, se incrementaron las colecciones arqueológicas.
El Museo estuvo instalado en diferentes sedes: el Convento de las Madres Trinitarias (1870-1875); el Arco de Santa María (1879-1950), y la Casa de Miranda, sede actual del Centro desde su inauguración en 1955.
En 1979 empieza el proceso de transformación del Museo, ampliando el espacio y renovando sus instalaciones.
La Casa de Miranda, palacio del siglo XVI, restaurada en su integridad, está dedicada a las secciones de Prehistoria y Arqueología; la Casa de Íñigo Angulo, palacio colindante, alberga la sección de bellas artes. Forma parte del Museo la Casa Melgosa, destinada a futuras ampliaciones.

Las colecciones del Museo tienen una procedencia exclusivamente burgalesa, y muestran la evolución histórica y cultural de la provincia.
La Sección de Prehistoria y Arqueología ofrece un amplio panorama cultural, desde el Paleolítico hasta el mundo visigodo, y la sección de Bellas Artes comprende desde el Prerrománico hasta el Arte Contemporáneo.