Bảo tàng Đồng Nai được thành lập từ năm 1976 trên cơ sở Phòng Bảo tồn – Bảo tàng trực thuộc Ty Văn hóa Thông tin Đồng Nai. Ban đầu cơ sở vật chất hầu như không có gì như từ năm 1987 trở đi, bảo tàng nhận được sự quan tâm của tỉnh nên đã được nâng cấp lên rất nhiều. Cũng từ đó mà bảo tàng đã sưu tầm thêm được rất nhiều những hiện vật, tài liệu có giá trị quan trọng và được bảo quản một cách cẩn thận, khoa học. 

Sau này trụ sở được chính thức khởi công vào năm 1994 tại Võ Thị Sáu với diện tích rộng đến 4.936m2 và khuôn viên rộng tới 13.000m2. Đến ngày 2 tháng 9 năm 1995, cuộc triển lãm đầu tiên của Bảo tàng được tổ chức ở tầng trệt và thu hút được đông đảo du khách ghé tới. Bảo tàng ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá và truyền bá những hiểu biết về lịch sử tự nhiên và văn hóa xã hội của tỉnh.

Bảo tàng Đồng Nai được chia thành 5 phòng chính bao gồm phòng Di sản Văn hóa, phòng Thuyết minh trưng bày, phòng Nguyên cứu sưu tầm, phòng Kiểm kê bảo quản và phòng Hành chính tổng hợp. Mỗi năm, bảo tàng thu hút hơn 10 ngàn lượt khách ghé tới tham quan.

Bảo tàng ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá và truyền bá những hiểu biết về lịch sử tự nhiên và văn hóa xã hội của tỉnh.

Ghé tới bảo tàng Đồng Nai, bạn sẽ thấy những khu vực riêng được chia ra rất rõ ràng và cụ thể vơi 14 phòng và nhiều khu vực, chủ đề khác nhau như: thiên nhiên Đồng Nai, văn hóa các dân tộc, nghề thủ công truyền thống, Đồng Nai từ thời sơ sử đến thời kỳ đấu tranh giải phóng dân tộc, xây dựng và bảo vệ Tổ Quốc,...

Toàn bộ bảo tàng gồm 5 tầng với hơn 21.000 hiện vật khác nhau được lưu giữ thông qua những cuộc khai quật, sưu tầm, khảo sát hay do người dân tặng, thu thập từ một số cơ quan chức năng,... Những hiện vật này được chia thành 25 bộ sưu tập nổi bật như: gốm lòng sông Đồng Nai, các loài động vật rừng Đồng Nai, tiền cổ, công cụ sản xuất đồ gốm hay súng thần công, vũ khí của địch thời kỳ chiến tranh, các đồ trang sức di chỉ Suối Chồn,...