Siedzibą muzeum jest późnogotycki dawny kościół i klasztor bernardynów powstały w II poł. XV w.; założone w 1965 początkowo jako oddział Muzeum Miasta Wrocławia, pod nazwą Muzeum Architektury i Odbudowy, następnie usamodzielniło się jako specjalistyczna placówka o nazwie Muzeum Architektury we Wrocławiu; w 1989 zaliczone do muzeów o specjalnym znaczeniu; w 2000 do muzeum włączono Archiwum Budowlane Miasta Wrocławia.

Zbiory muzeum obrazują rozwój architektury bez ograniczeń czasowych i terytorialnych, wyróżniając jednak Polskę, dokumentują także życie i działalność architektów. Na zbiory muzeum składają się: zabytki kamienne architektury średniowiecznej i nowożytnej, w tym słynny Tympanon Jaksy z dawnego opactwa benedyktynów na Ołbinie oraz gotycki tympanon z Veraikonem; największa w Polsce i jedna z cenniejszych w Europie kolekcja witraży i oszkleń, m.in. romański witraż z Ezehielem, gotyckie witraże z XIV wieku, witraże renesansowe, manierystyczne, secesyjne i w stylu art deco; dzieła architektonicznego rzemiosła: płytki okładzinowe i podłogowe, okucia stolarskie, kominki i piece, klamki, kafle, płytki posadzkowe, szyldziki, kraty i inne przedmioty trwałego wyposażenia architektury; ikonografia dawnej architektury: grafiki, rysunki i obrazy przedstawiające architekturę; projekty, szkice i modele ilustrujące kolejne procesy powstawania dzieła architektonicznego; projekty architektoniczne polskich i światowych twórców architektury np. kolekcja projektów Romualda Loeglera (lata 80.); zbiory dotyczące polskiej i obcej architektury, w tym dokumentacja życia i twórczości polskich architektów, także działających zagranicą; rękopisy, korespondencja i różnego rodzaju pamiątki związane z twórcami bądź słynnymi dziełami architektury; zasoby Archiwum Budowlanego Miasta Wrocławia, na które składają się materiały archiwalne wykonane do 1945 (ok. 1200 mb akt) i współczesne wykonane po 1945 (ok. 400 mb akt), powstałe w wyniku połączenia dwóch historycznych zasobów: Policji Budowlanej oraz dawnej Deputacji Budowlanej Magistratu Wrocławia zawierają m.in. projekty wybitnych architektów działających we Wrocławiu, takich jak: Max Berg, Hans Poelzig, Adolf Rading, Hans Schauron, Erich Mendelsohn, Otto Rudolf Salvisberg, Richard Plüddemann, Karl Lüdecke, Friedrich Stüler i wielu innych; zbiory działu fotografii dokumentujące zabytki architektury i budowle współczesne, w tym najbardziej interesujące to: zdjęcia archiwalne Wrocławia i Dolnego Śląska, negatywy szklane z końca XIX i pocz. XX w., dawne widokówki, dokumentacja zniszczeń Wrocławia.