Το μουσείο ιδρύθηκε το 2003,[1] με τη συγχώνευση των δύο ξεχωριστών μουσείων που βρίσκονταν στο ίδιο κτίριο από το 1959: το Μουσείο της Κινεζικής Επανάστασης στη βόρεια πτέρυγα (που προέρχεται από το Γραφείο του Εθνικού Μουσείου της Επανάστασης που ιδρύθηκε το 1950 για τη διατήρηση της κληρονομιάς της επανάστασης του 1949) και του Εθνικού Μουσείου Κινεζικής Ιστορίας στη νότια πτέρυγα (που προέρχεται από το Εθνικό Μουσείο Ιστορίας του Πεκίνου, που ιδρύθηκε το 1949, όσο και από το Προκαταρκτικό Γραφείο του Εθνικού Μουσείου Ιστορίας, που ιδρύθηκε το 1912, επιφορτισμένο με την προστασία της μεγαλύτερης ιστορικής κληρονομιάς της Κίνας).

Το κτίριο ολοκληρώθηκε το 1959 ως ένα από τα «Δέκα Σπουδαία Κτίρια» που κατασκευάστηκαν για τον εορτασμό της δεκαετούς επετείου της ίδρυσης της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνας. Συμπληρώνει το απέναντι Μέγαρο του Λαού που χτίστηκε ταυτόχρονα. Το κτίριο βρίσκεται σε έκταση 6,5 εκταρίων και έχει μετωπικό μήκος 313 μέτρων, ύψος τεσσάρων ορόφων συνολικού ύψους 40 μέτρων και πλάτος 149 μέτρα.[2] Στο κέντρο του μπροστινού μέρους υπάρχουν δέκα τετράγωνες κολόνες.

Μετά από τέσσερα χρόνια ανακαίνισης, το μουσείο άνοιξε ξανά στις 17 Μαρτίου 2011, με 28 νέες εκθεσιακές αίθουσες, τρεις φορές περισσότερες από τον προηγούμενο εκθεσιακό χώρο και υπερσύγχρονες εγκαταστάσεις έκθεσης και αποθήκευσης. Έχει συνολικό εμβαδόν περίπου 200.000 μ² (2,2 εκατομμύρια τετραγωνικά πόδια) για εκθέσεις.[3] Οι ανακαινίσεις σχεδιάστηκαν από τη γερμανική εταιρεία Gerkan, Marg and Partners.[4]