За свою историю учреждение дважды закрывалось и трижды возобновляло свою работу: в 1909, 1920 и 1949 годах.
На функционирование главного хранителя материальной и духовной культуры города повлияли политические и экономические преобразования, революции и войны, смена государственной власти.
История историко-краеведческого музея началась 18 июля 1909 года, когда дачевладельцы Солнцедара (Тонкий Мыс) торжественно открыли «Естественно-исторический музей». Разместился он в небольшом помещении на даче действительного статского советника Михаила Михайловича Рейнке.
Четыре года спустя в Санкт-Петербурге малоизвестный музей Геленджика за участие в выставке «Русская Ривьера», популяризирующей Черноморское побережье Кавказа, получил золотую медаль и диплом.
Во время Первой мировой войны музейные ценные экспонаты хранились на даче председателя «Общества изучения Черноморского побережья» Н.И. Воробьёва. А в 1920 году, по инициативе того же М.М. Рейнке, музей возродился под названием «Музей природы и истории» в особняке на перекрестке улиц Ленина и Херсонской (ныне редакция газеты «Прибой»). Позже музей переехал в другое здание на улице Ленина, затем - на улице Курзальной.
После Великой Отечественной войны, в 1949 году, музей снова открылся в здании по улице Ленина, 23. Здесь же он существовал более полувека.
С 2004 года и по настоящее время музей располагается в здании бывшего Дома культуры рыбаков по улице Островского,1, в историческом центре города, на набережной.
Сегодня в состав Геленджикского историко-краеведческого музея входят пять структурных подразделений: Дом-музей Владимира Короленко, батарея №394 капитана Андрея Зубкова, Городской выставочный зал, батарея №714 капитана Михаила Челака и Землянки штаба 18-й армии.