W 1897 powstało Muzeum Miejskie w Białej Krakowskiej, zaś w 1908 Muzeum w Bielsku, oba zostały połączone przez władze niemieckie w 1941 w jedno Heimatmuseum in Bielitz. Po wojnie w 1947 reaktywowano Muzeum Miejskie w Bielsku, które po połączeniu w 1951 dwóch odrębnych jednostek administracyjnych - Bielska i Białej - funkcjonowało jako Muzeum Regionalne w Bielsku-Białej. W 1975 otrzymało status Muzeum Okręgowego. Obecnie nosi nazwę Muzeum w Bielsku-Białej i podlega mu kilka oddziałów: Muzeum "Dom Tkacza", Muzeum Techniki i Włókiennictwa oraz Muzeum Juliana Fałata w Bystrej Śląskiej.

Siedzibą główną Muzeum Okręgowego jest XIV-wieczny Zamek Sułkowskich, obecnie - po wielokrotnych przebudowach - w stylu eklektycznym.

Zbiory Heimatmuseum uległy zniszczeniu bądź rozproszeniu, tak że Muzeum w Bielsku-Białej odziedziczyło niewielką ich część, niemniej zaważyły one na profilu zbiorów obecnych - nadal gromadzone są przede wszystkim eksponaty obrazujące dzieje i kulturę śląsko-małopolskiego pogranicza oraz obszaru Podbeskidzia. Dział Archeologii posiada zabytki głównie o charakterze regionalnym. Obejmują one wszystkie okresy chronologiczne - od epoki kamienia po czasy nowożytne. Do najciekawszych należą serie materiałów prehistorycznych i średniowiecznych z Podbeskidzia oraz cenna kolekcja kafli późnośredniowiecznych i renesansowych (w tym herbowych) z Bielska-Białej i okolic. W zbiorach Działu Etnografii znajdują się eksponaty związane z pasterstwem i tkactwem beskidzkim, stroje ludowe cieszyńskie, pszczyńskie, laskie, góralskie z Beskidu Śląskiego oraz unikatowe stroje z Wilamowic - enklawy niderlandzkiej. Są też: tkaniny, w tym duża kolekcja haftów, malarstwo (m.in. na szkle), rzeźba, plastyka obrzędowa (szopki, maski) itp. Dział Historii gromadzi dokumenty magistrackie i cechowe Bielska i Białej z XVI-XX w., dokumenty związane z dziejami miast regionu (XVIII-XX w.), materiały dotyczące organizacji społecznych i kulturalnych działających w XIX-XX w. na terenie miasta i regionu (m.in. teatru w Bielsku, Stowarzyszenia Byłych Wojskowych, Stowarzyszenia Czytelnia Polska, Towarzystwa Gimnastycznego "Sokół", Stowarzyszenia "Bilicja Schlaraffia"), ikonografię miasta (XIX-XX w.), numizmatykę (XII-XX w.) i medalierstwo (XVI-XX w.), dokumentuje również najnowszą historię regionu (działalność NSZZ "Solidarność na Podbeskidziu). Osobny zespół stanowią archiwalia związane z osoba i twórczością Juliana Fałata. Dział Sztuki posiada: zespół gotyckiej rzeźby i malarstwa (w tym tryptyk z XVI w. wykonany w Antwerpii), zbiory rzemiosła artystycznego (fajansów, porcelany, szkła, cyny, sreber z XVII-XX w.), zbiory tkanin z XVIII-XX w., mebli (w tym renesansowych), bogaty zespół zabytków z XVII-XX w. związanych z intensywnym rozwojem cechów (postrzygaczy sukna, sukienników, tkaczy, krawców), grafikę i malarstwo. Galerię malarstwa i grafiki polskiej XIX i XX w. tworzą przede wszystkim prace artystów z okresu Młodej Polski i dwudziestolecia międzywojennego (m.in. J. Malczewskiego, A. Karpińskiego, V. Hofmana, J. Brandta, L. Wyczółkowskiego, S. Czajkowskiego, Juliusza, Wojciecha i Jerzego Kossaków oraz malarzy ze środowiska artystycznego Bielska-Białej: J. Fałata, A. Bunscha, J. Glasnera, F. Zitzmana, V. Straussa, R. Haflingera, B. P. Oczko, P. Boh(a), a także prace twórców współczesnych (m.in. Grupy Beskid). Galeria malarstwa obcego zawiera płótna artystów niemieckich z XVI w., holenderskich z XVII w., austriackich, czeskich i niemieckich z XIX w. oraz bogatą kolekcję malowanych na płótnie, kości i porcelanie miniatur z XVIII-XIX w. Osobne zespoły stanowią: teki grafik secesyjnych wydawane w latach 1898-1920 w Wiedniu oraz kolekcja współczesnej rzeźby w drewnie (S. Kulona, S. Pastwy, J. Fobera, G. Bielskiej-Kozakiewicz, K. Gąsienicy Szostak, J. Marka, S. Ambroziaka). W zbiorach znajduje się również kolekcja broni (białej, palnej, myśliwskiej) i uzbrojenia z XVI-XX w.