A múzeumi gondolat még a 19. század előtt megfogant Nógrád megyében, Nagy Iván és gróf Degenfeld Lajos vármegyei főispán hathatós segítségével jött létre 1891-ben Balassagyarmaton a Nógrádvármegyei Múzeum Társulat.
Salgótarjánban Dornyay Béla gimnáziumi tanár vetette fel először a múzeumi gyűjtés gondolatát 1927-ben. A harmincas évek közepén a városháza három vitrinjében helyezték el az addig összegyűjtött tárgyakat. Hivatalosan 1959-ben létesült múzeum a megyeszékhelyen, az egykori Szluha-Jankovich kúriában, megyei munkásmozgalom, bánya- és ipartörténet, valamint munkatörténet gyűjtőkörrel. 1963-tól, Belitzky János vezetésével a munkáséletmód, illetve az 1848 utáni politika és társadalomtörténet kutatása is az intézmény feladatává vált.
Az 1980-as évek elején kezdték nemzetközi kapcsolatokat kiépíteni a besztercebányai Középszlovákiai Múzeummal, a Losonci Múzeummal és a Losonci Képtárral. Az 1965-ben megnyitott Salgótarjáni Bányamúzeum 1993-ban került megyei fenntartásba, így a Nógrádi Történeti Múzeum irányítása alá. 1970-es években alakult ki a gyűjtemények felosztása: történeti tárgyi, történeti dokumentációs, művelődéstörténeti, képzőművészeti és irodalomtörténeti gyűjtemény, valamint a segédgyűjtemények.
Jelenlegi állandó kiállítása 2000-től látogatható. Azóta széles körű állandó kiállítások, valamint igényes, gazdag anyagú időszakos kiállítások várják a látogatókat a salgótarjáni Dornyay Béla Múzeumban!