Podstawą zbiorów powołanej za zgodą władz państwowych placówki były ocalałe eksponaty funkcjonującego od 1879 r. rosyjskiego Muzeum Cerkiewno-Archeologicznego, instytucji powołanej w celach rusyfikacji ziemi chełmskiej, bowiem gromadzone w nim materiały miały udowodnić odwieczny związek Chełma z Rusią i prawosławiem.
Po wybuchu I wojny światowej i ewakuacji rosyjskich instytucji, Muzeum uległo likwidacji, a większość eksponatów wywiezione w głąb Rosji. Działającym w okresie międzywojennym Muzeum Ziemi Chełmskiej opiekowali się głównie nauczyciele.
Najcenniejszym zabytkiem był grób neolityczny, odkryty w 1934 r. w Poniatówce, miejscowości w okolicach Wojsławic. Niestety większość zbiorów została rozgrabiona lub zniszczona w okresie II wojny światowej. Po zakończeniu działań wojennych przystąpiono do odbudowy Muzeum, które początkowo funkcjonowało w ramach dawnych struktur organizacyjnych. W 1949 r. placówka została upaństwowiona.
Obok przekształceń instytucjonalnych, Muzeum w okresie powojennym gromadziło coraz bardziej liczne zbiory. Na potrzeby magazynowania i eksponowania nowych nabytków placówce przekazano kilka budynków na terenie miasta.
Zbiory Muzeum obejmują ponad 20 tysięcy eksponatów podzielonych na działy merytoryczne mieszczące się w czterech budynkach. Niezwykle interesująca jest kolekcja numizmatów a także polskiego malarstwa portretowego z XIX wieku. To głównie portrety osób związanych z ziemią chełmską.
Ważnym i chętnie oglądanym działem jest etnografia, prezentująca m.in. wyroby rzemiosła artystycznego twórców regionu chełmskiego.
Ciekawostka
Dział Historii i Przyrody – budynek przy ulicy Lubelskiej 57
(dawny zespół kamieniczek mieszczańskich z połowy XIX wieku)
tel. 82 565-05-70
wystawy stałe: historyczna, przyrodnicza.
Dział Sztuki Współczesnej i Galeria 72, dyrekcja – budynek przy ulicy Lubelskiej 55
(dawne Kolegium Pijarów z I połowy XVIII w.) –
tel. 82 565-26-93
wystawa stała: sztuki współczesnej oraz wystawy czasowe.
Dział Sztuki Ziemi Chełmskiej – budynek przy ulicy Świętego Mikołaja 4
(dawny kościół unicki p.w. św. Mikołaja)
tel. 82 564-02-12.
wystawy czasowe: sztuki dawnej, sala koncertowa.
Dział Archeologii i Etnografii – budynek przy ulicy Lubelskiej 56a
(dawna drukarnia „Zwierciadło”) –
tel. 82 564-01-01
wystawy czasowe: archeologiczne i etnograficzne.