Датой основания Ярославского музея-заповедние считается 25 января (12 января по старому стилю) 1865 года, в этот день состоялось публичное открытие музея Общества для исследования Ярославской губернии в естественно-историческом отношении.

Обществом за короткий период были организованы многочисленные экспедиции в разные места Ярославского края и в них собран богатый материал, положившей начало естественно-научной колллекции музея.

Благодаря этой активной работе уже к моменту открытия музея в 1865 году его экспозиция состояла из порядка 2 тысяч экспонатов и включала ботанические, зоологические, минералогические, геологические и палеонтологические коллекции, собранные «не деньгами, а усердным трудом увлеченных натуралистов».

После революции 1917 года в Ярославле возникают новые музеи – художественная галерея, музей древнерусского искусства, музей книги.

В 1924 году был создан государственный музей, в состав которого и вошли все вышеназванные музеи.

В этот же период в его коллекции начали поступать экспроприированные ценности из дворянских усадеб, из закрывающихся новой властью монастырей и церквей Ярославля, ряд предметов появился из Государственного музейного фонда – из частных коллекций крупнейших собирателей старины – Морозова, Шабельской, Харитоненко, Куракина, Рябушинского.

Размещался музей в здании казначейства на Ильинской площади (сейчас в нем располагается Ярославская областная дума), для знакомства с коллекцией музея регулярно организовывались экскурсии, «каждая в количестве от 8-150 человек».

В условиях начавшейся Великой Отечественной войны одной из главных задач стало сохранение музейных ценностей.

В 1941 году Наркомпрос РСФСР выпустил приказы, которые предписывали эвакуацию музейных коллекций в тыловые районы. Местом эвакуации для ярославских музеев был назначен город Галич в 222 км от Ярославля.

30 ноября 1941 года из Ярославля отправился товарный вагон с 79 ящиками ярославских музеев (из них более 30 ящиков областного краеведческого музея, 21 ящик и две скульптуры областного музея искусств).

В 1941–1942 гг. штат Ярославского областного краеведческого музея сократился с 67 до 23 человек — сотрудники были призваны или ушли добровольцами в Красную Армию и на трудовой фронт (разгружали дрова, расчищали железнодорожные пути, участвовали в сельскохозяйственных работах).

Здание музея на Советской площади были отданы под военные организации, бомбоубежище, учебные заведения и другие нужды, только в 1944 году помещения музея начали освобождаться, сотрудники своими силами начали ремонт, чтобы восстановить музей.

В апреле 1945 года в отремонтированных помещениях Ярославского областного краеведческого музея открылась большая (более 2,5 тысяч экспонатов!) выставка «Ярославская область в дни Великой Отечественной войны».

В 1959 году постановлением Совета министров РСФСР был образован Ярославо-Ростовский государственный историко-архитектурный и художественный музей-заповедник (после ряда преобразований и отделения Ростовского музея в 1969 году ярославский музей получил название Ярославский государственный историко-архитектурный и художественный музей-заповедник).

В состав образованного музея-заповедника в Ярославле вошли ансамбль бывшего Спасо-Преображенского монастыря – архиерейского дома (основан в XIII в.), а также выдающиеся памятники ярославской архитектуры и живописи XVII в. – церкви Ильи Пророка, Иоанна Златоуста, Иоанна Предтечи, Николы Надеина, Рождества Христова, Богоявления.

В конце 1950-х годов проведены масштабных работ по реставрации памятников православной архитектуры и монументальной живописи.

В 1990-е гг. церковь Иоанна Златоуста была передана в ведение Ярославо-Костромской епархии Русской православной старообрядческой церкви.