Теміртау қалалық тарихи-өлкетану музейі қала тұрғындары үшін 1973 жылдың 6 қарашасында депутаттар қалалық Кеңесінің атқарушы комитетінің 1972 жылғы 10 ақпанындағы «Теміртау қаласы тарихының музейі ашу туралы» шешімінің және КСРО ҚММ Қарметкомбинатының «4 ықшамауданы, Металлургов 28/4 мекен жайында орналасқан сауда орталығының ғимаратын Қалалық тарихи-өлкетану музейі жалға беру туралы» № 572 бұйрығы негізінде ашылды.
1973 жылы мұражайдың екі қабатты ғимаратында екінші қабатты толығымен алып тұрған «Индустриалдық Теміртау» атты жалғыз экспозиция жұмыс істеді. Бұл экспозицияда қаламыздың өнеркәсіп мекемелері туралы материалдар көрсетілген. Кейіннен залдың ортасында Теміртау қаласының макеті қойылды. 1981 жылы экспозиция тақырып жағынан кеңейтілді. Жеңіс залы, Көркем залы, Табиғат залы сияқты жаңа залдар пайда болды. 1989 жылы мұражай реэкспозицияға жабылды. Бірақ мемлекетте болған экономикалық және саяси өзгерістерге байланысты реэкспозиция жүзеге асырылмады, соның салдарынан музейдің 1996 жылға дейін жұмыс жүргізуіне мүмкіндік болмады. 1997 жылы қала әкімшілігі мұражайды қайта іске қосу жұмысын қолға алды. Музейдің ғылыми құрамы толығымен ауыстырылды. Оларға музей қызметін қайта құрып, жаңадан бастауға тура келді.
1999 жылдың 1 қаңтарында қалалық мәдени мекеме «Музей» Қарағанды облысы әкімшілігінің Коммуналдық мемлекеттік қазыналық кәсіпорыны «Теміртау қалалық тарихи - өлкетану мұражайы» болып өзгертілді. Жоспарлаудың және қаржыландырудың жаңа түрі экспозициялық, жинақтау, ғылыми-ағартушылық жұмысты кеңейтуге мүмкіндік берді. Жаңа залдар ашылды.
Бүгінгі күнде мұражайда тұрақты он зал: „ҚР Тәуелсіздігі жылдарындағы Теміртау“ залы, „Қала тарихы“ залы, „Еске алу“ залы, „Қазақстан халқының бірлігі“ залы, „Археология“ залы, «Палеонтология» залы, „Туған өлке табиғаты“ залы, „Нумизматика“ залы, , көрме залы және ауыспалы экспозицияларға арналған зал жұмыс істейді. Музейдің жалпы көлемі 1098 ш.м., экспозициялық көлемі - 858,3 ш.м. Музей қорын 22952 экспонат құрайды, оның ішінде негізгі қор - 16995. Музейде 20 адам қызмет істейді.
2005 жыл.
- Халықаралық музейлер жобасының «Ашық Азия – Ашық музей» фестивалінде экспозиция жасағанда жаңаша әдістерді қолданғаны үшін дипломға ие болды.
2006 жыл.
- Халықаралық музейлер жобасының «Ашық Азия – Ашық музей» фестивалінде музейдің әлеуметтік-мәдени мәртебесін көтермелегені үшін дипломға ие болды.
2008 жыл.
- ІІ халықаралық музейлер жобасының «Ашық Азия – Ашық музей» фестивалінде дәстүрге айналған халықтар достығының тақырыбын ерекше бейнелегені үшін «Мұражай экспозициясы» номинациясының дипломанты. Бұл фестивальді дамушы елдермен қарым-қатынас жасайтын Нидерландтық Гуманитарлық институттың қолдауымен Дешт-и-Арт заманауи мәдениет орталығы ұйымдастырды, Қарағанды қ.
2009 жыл.
- Инновациялық әдістер мен тәсілдерді қолданып әлеуметтік жобаларды жүзеге асырғаны үшін «Ашық Азия - Ашық музей» Халықаралық фестивалінің дипломанты
2012 жыл.
- «Заманауи тарихты адами тұрғыда жеткізе білгені үшін» «Ашық Азия, ашық музей» Орта Азиялық фестивалінің дипломанты, Өскемен қ.
- «Куба және Қазақстан: өзара түсінушілік пен ынтымақтастық үшін» Куба Республикасы елшілігінің дипломына ие болды.
2014 жыл.
- «Ашық Азия - Ашық музей» IV Орта Азиялық аймақтық фестивалінің гран-при жүлдесінің иегері, Алматы қ.