Фонд музея на момент создания составлял 600 предметов этнографии эвенов и якутов, естественно — исторических материалов, собранных энтузиастами — дальстроевцами Охотско-Колымского краеведческого кружка, организованного в 1933 году. Первым заведующим музея стал Ц. М. Крон — активный участник кружка, организатор первой краеведческой выставки.
В деятельности Государственного треста «Дальстрой», созданного в ноябре 1931 г. с целью добычи полезных ископаемых на Северо-Востоке СССР, с первых лет уделялось большое внимание работе не только по изучению природных богатств, но и сбору материалов по истории края. Летом 1933 г. был организован ОККК – Охотско-Колымский краеведческий кружок, объединивший энтузиастов-дальстроевцев, были приняты положение и программа работы кружка, избрано бюро. Первым председателем бюро стал начальник Северо-Восточных исправительно-трудовых лагерей Р.И. Васьков, а с осени того же года – помощник директора Дальстроя В.В. Репин. В декабре 1933 г. было принято решение организовать первую краеведческую выставку, приуроченную к Iсъезду колхозников Колымы. Открывшаяся 9 февраля 1934 г. выставка работала девять дней, на ней было представлено 649 экспонатов, положивших начало коллекциям будущего музея. Охотско-Колымский краеведческий музей был организован 30 марта 1934 г. Первоначально он располагался в нескольких комнатах стандартного двухэтажного дома, а в июне получил отдельное здание, в котором ранее помещалась комендатура. Первым общественным директором музея, с марта по декабрь, стал Ц.М. Крон, недавно освободившийся из заключения, бывший работник Госплана СССР. В 1935 г. директором музея была Л.Я. Наровчатова, прибывшая с сыном в Магадан к мужу и работавшая с декабря 1934 г. ответственным секретарём бюро ОККК.
В первые годы музей развернул активную работу по формированию музейной коллекции и распространению краеведческих знаний. Благодаря активу из геологов, горняков, строителей, педагогов, врачей, людей самых разных специальностей, фонды пополнялись редкими материалами по истории Колымы. Как видно из отчётов, на 1 января 1935 г. музейная коллекция составляла 1 069 предметов, а к 1938 г. – уже 4 тысячи. С 1934 по 1939 г. музей посетили 125 000 человек, среди которых были не только вольнонаёмные работники Дальстроя, их дети, но и заключённые.
С 1936 по 1952 г. директором музея был бывший сотрудник редакции газеты «Советская Колыма» А.П. Хмелинин. При нём был заложен ботанический сад, где проводились опыты по акклиматизации растений. Научные исследования музея в области растениеводства имели практическое значение в годы Великой Отечественной войны.
Естественно-историческая коллекция, формируемая с первых дней, представляет разнообразие видов животных и растений с древнейших времен – от мамонтовой фауны до настоящих дней, образцы пород и минералов с месторождений полезных ископаемых края.
С 1946 г. начинает активно формироваться археологическая коллекция. Сотрудники музея принимали участие в археологических экспедициях на Колыму и Охотское побережье, организованные Академией наук СССР. В 1955–1961 гг. музей проводил собственные экспедиции на Охотское побережье, в результате которых была впервые полно охарактеризована культура древних коряков. Регулярные археологические исследования возобновились в 1985 г., охватывая обширные территории Западной Чукотки и Северного Приохотья. В фонды музея поступили уникальные материалы эпохи палеолита и неолита.
В связи с образованием Магаданской области Охотско-Колымский краеведческий музей в начале 1954 г. переименован в Магаданский областной краеведческий музей.
Первые этнографические экспедиции музея в Ольский и Северо-Эвенский районы Магаданской области состоялись в 1954 г. Организовала и возглавила их этнограф А.В. Беляева, директор музея с 1967 по 1975 г., заслуженный работник культуры РСФСР. Этнографические исследования остаются одним из приоритетных направлений работы музея и в настоящее время. Предметы материальной и духовной культуры эвенов, юкагиров, якутов, коряков, чукчей, эскимосов составляют одну из самых интересных коллекций музея. Художественное собрание музея объединяет более пяти тысяч произведений живописи, графики, скульптуры, декоративно-прикладного искусства. Особое место в нём занимает творчество магаданских авторов и репрессированных художников. Коллекция резной и гравированной кости является одной из крупнейших на Дальнем Востоке.
В музее собраны уникальные материалы по истории сталинских репрессий на территории края, позволившие создать одну из первых в России экспозиций на эту тему. Ежегодно научные сотрудники музея выезжают в командировки на места бывших лагерей для пополнения фондов и проведения фото- и видеосъёмок.
Магаданский областной краеведческий музей является одним из крупнейших научно-просветительских учреждений Северо-Востока России. С 1975 по 2013 г. музей возглавлял историк С.Г. Бекаревич, заслуженный работник культуры России.
С 1983 г. музей занимает специально построенное для него здание общей площадью 4 300 кв. м. Экспозиционная площадь составляет свыше 1 400 кв. м. В структуре музея три основных отдела (экспозиционный, просветительный и фондов), а также секторы информационно-коммуникационных технологий и художественного проектирования и дизайна. В настоящее время фонды музея насчитывают свыше 250 тысяч единиц хранения. В 2011 г. в музее начался перевод музейного собрания на систему электронного учёта и каталогизации.
Регулярно по краеведческой тематике МОКМ выпускает книги, плакаты, буклеты к выставкам. С 1957 по 1993 г. издавался сборник «Краеведческие записки», вышло 19 номеров. Фонд научной библиотеки содержит около 20 тысяч единиц хранения книг, журналов, газет – в основном региональных периодических изданий.
В музее работают четыре постоянные выставочные экспозиции («Природа Севера», «Мир камня», «Дальстрой», «Колыма–Севвостлаг»). Ежегодно экспонируется 5–6 временных выставок. Регулярно готовятся выставки, посвящённые юбилеям Победы в Великой Отечественной войне.
За последние 20 лет организовано около 150 выставок, на которых были представлены экспонаты из фондов Магаданского краеведческого, других музеев России и зарубежных стран, из коллекции Магаданской организации Союза художников России.
Посетителям музея предлагаются обзорные, тематические экскурсии для взрослых и детей. Для проведения музейных мероприятий, среди которых беседы, слайд-фильмы с использованием новых технологий, используется лекционный зал площадью более 100 кв. м. Ежегодно музей посещают 17–18 тысяч человек, из них 11–12 тысяч – это дошкольники и учащиеся до 18 лет. У детских садов, школ, учебных заведений города с каждым годом всё больше пользуются популярностью музейные общеобразовательные программы, которые действуют уже более 10 лет.
В сентябре 2008 г. президент России Д.А. Медведев во время рабочей поездки в Магадан ознакомился с экспозициями музея и оставил запись в книге почётных посетителей: «История развития Магаданской области – драматична и величественна одновременно. В музее отражены самые тяжёлые моменты развития Колымского края. Экспозиция музея даёт реальное представление о той эпохе, чем она особенно ценна».
В марте 2015 года первое здание музея сгорело.
