Creado en 1863 por Pedro Carbo Noboa, fue inicialmente conocido bajo el nombre de Museo Industrial. En 1908, adquiere su nombre actual, al asociarse a la Biblioteca Municipal de Guayaquil y al ampliarse sus colecciones de origen a muestras de arte. La sección de arqueología es introducida en 1971, con el traslado del Museo a sus instalaciones actuales (calles Pedro Carbo y Chile). Bajo la administración de Paco Cuesta (años 90), se colocó un tótem manteño-huancavilca (1 500 ad) en su entrada, y una tumba de pozo profundo manteña, a manera de reconstitución de los ritos funerarios de dicha cultura.

De hecho, el primer piso del Museo está consagrado a la parte arqueológica,  ilustrando así el origen de Guayaquil. En el segundo, se aprecian  las salas de arte sacro, contemporáneo, el área de numismática y de exposiciones temporales. Por otra parte, la reserva del museo cuenta con 12 000 piezas, entre las cuales figuran colecciones de arqueología y antropología.

La adiministración actual del museo busca convertirlo en una vitrina dinámica de la historia del país. Entre otras iniciativas, organiza asimismo cíclicamente programas de muestras itinerantes exhibidas en institutos educativos o establecimientos públicos y privados.