ก่อตั้งเมื่อ พ.ศ. ๒๔๗๐ โดยพระยาราชกุลวิบูลย์ภักดีสมุหเทศาภิบาลมณฑลพายัพ ต่อมา กรมศิลปากรได้ดำเนินการก่อสร้างอาคารแห่งใหม่เสร็จเมื่อ พ.ศ. ๒๕๑๗ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ เสด็จพระราชดำเนินทรงเปิดอาคารเมื่อ พ.ศ. ๒๕๒๒ ภายในพิพิธภัณฑ์จัดแสดงโบราณวัตถุแบ่งเป็น ๓ ห้องคือ ห้องจัดแสดงใหญ่ เป็นห้องโถงยาวอยู่ชั้นบนของตัวอาคารมีการจัดแสดงวัตถุออกเป็น ๓ สมัย คือสมัยก่อนหริภุญชัย สมัยหริภุญชัย และสมัยล้านนา ได้แก่พระพุทธรูป เศียรพระพุทธรูป พระพิมพ์ และเทวดา เป็นต้น ห้องจัดแสดงศิลปะพื้นบ้าน และเครื่องไม้จำหลัก เป็นห้องจัดแสดงเล็กที่อยู่อาคารเล็กชั้นเดียวมีโถงเชื่อมจากชั้นบนของอาคารหลังใหญ่ วัตถุที่แสดงเป็นศิลปะสมัยล้านนา รัตนโกสินทร์ แสดงออกถึงภูมิปัญญาท้องถิ่น เช่น เครื่องใช้ในครัวเรือน เครื่องมือตีเหล็ก เครื่องมือทอผ้า เครื่องดนตรีพื้นบ้าน พานดอกไม้เชี่ยนหมาก เป็นต้น ห้องศิลาจารึก เป็นห้องโถงเปิดโล่ง อยู่ชั้นล่างของตัวอาคาร จัดแสดงศิลาจารึกสมัยหริภุญชัย ราวพุทธศตวรรษที่ ๑๗ และศิลาจารึกสมัยล้านนา ราวพุทธศตวรรษที่ ๒๐ เป็นต้นไป