Темиртауский историко-краеведческий музей открыл свои залы для посетителей 6 ноября 1973 года, на основании решения Исполкома городского Совета депутатов трудящихся от 10 февраля 1972 года «Об открытии музея истории города Темиртау» и приказа № 572 Карметкомбината МЧМ СССР «О передаче в аренду Городскому историко-краеведческому музею здания торгового центра 4-го микрорайона, по адресу Металлургов 28/4».
В 1973 году в двухэтажном помещении музея действовала одна экспозиция «Темиртау индустриальный», занимающая весь второй этаж. В экспозиции представлен материал по истории промышленных предприятий города. Позже в центре зала был выставлен макет города Темиртау. В 1981 году экспозиция была расширена по тематике. Появились новые залы – Зал Победы, Художественный зал, Зал природы. В 1989 году музей закрылся на реэкспозицию. Но провести её не успели, в связи, с экономическими и политическими преобразованиями в государстве, и до 1996 года музей практически не действовал. В 1997 году городские власти взялись за восстановление музея. Полностью сменился научный состав музея. Им пришлось практически восстанавливать всё заново.
1 января 1999 года городское учреждение культуры «Музей» было преобразовано в Коммунальное государственное казённое предприятие «Темиртауский городской историко-краеведческий музей» при Акиме Карагандинской области. Новая форма планирования и субсидирования дала возможность расширить экспозиционную, собирательскую, научно-просветительскую работу. Открылись новые залы.
На сегодняшний день в музее действуют десять стационарных залов: Зал «Темиртау в годы Независимости РК», зал «История города», зал «Память», зал «Единства народа Казахстана», зал «Археология», зал «Палеонтология», зал «Природа родного края», зал «Нумизматика», выставочный зал и зал для сменных экспозиций. Общая площадь музея 1098 кв.м., экспозиционная — 858,3 кв.м. Фонды музея составляют 22952 экспонатов, из них основной фонд – 16995. В музее работают 20 человек.
За инновационные и интерактивные методы работы музей неоднократно становился победителем областных, республиканских и международных конкурсов:
2005 год.
- Диплом участника международного фестиваля «Открытая Азия – Открытый музей» за креативный подход в построении экспозиции.
2006 год.
- Диплом участника международного фестиваля «Открытая Азия – Открытый музей» за совершенство социально-культурного статуса музея.
2008 год.
- Дипломант в номинации «Музейная экспозиция» за человеческое воплощение традиционной темы «дружбы народов» международного фестиваля «Открытая Азия – Открытый музей» музейных проектов, прошедшего в рамках международного проекта Музеи Центральной Азии, организатор Центр современной культуры Дешт-и-Арт при поддержки при поддержке HIVOS, г. Караганда.
2009 год.
- Диплом фестиваля «Открытая Азия, открытый музей» как лучшие социальные проекты, с использованием инновационных форм и методов.
2012 год.
- Дипломант Центрально-Азиатского фестиваля «Открытая Азия-Открытый Музей» в номинации «За человеческое прочтение современной истории», в г.Усть-Каменогорск.
- Диплом Посольства Республики Куба «Куба и Казахстан: 20 лет взаимопонимания и солидарности» за многолетнее сотрудничество.
2014 год.
- Гран- при IV Региональном Центрально-Азиатском фестивале «Открытая Азия - Открытый Музей», г. Алматы.