Основателем Губернского музея в апреле 1870 года стал секретарь Тобольского губернского статистического комитета Иван Юшков. Он передал в его фонд свои личные коллекции предметов по истории и этнографии Сибирского края.

Осень 1890 года тоболяки на свои деньги построили для первого краеведческого музея Сибири специальное здание. Созданное в том же году общество «Тобольский губернский музей» возглавил тобольский губернатор А.Н. Тройницкий. Этот период ознаменовался расцветом научной и общественной деятельности Тобольского музея, который становится центром изучения истории, экономики и природы Сибири. Он принимает участие в крупных всероссийских и международных научно-хозяйственных выставках, его коллектив занимается изучением этнографического наследия и кустарных ремесел местных народов, проводит ежегодные экспедиции по северным территориям Тобольской губернии. 
В музее с 1893 по 1918 годы регулярно издается сборник научных материалов «Ежегодник Тобольского губернского музея». С 1891 года музей под свое высочайшее покровительство взял наследник царского престола, будущий император России Николай II. 

В 1921 году на базе Губернского музея создан музей Тобольского Севера. В 1925 году принято решение о переводе экспозиций краеведческого музея в бывший Архиерейский дом, который находился на территории Софийского двора Тобольского Кремля. 

В 1961 году правительство РСФСР принимает решение о создании на базе Тобольского краеведческого музея и архитектурных памятников города Тобольского государственного историко-архитектурного музея-заповедника – ТГИАМЗ. Сегодня он занимает площадь 18 га, на которых находится 33 памятника федерального значения. В его фондах хранится свыше 300 тысяч музейных экспонатов. 

Указом Президента РФ в 1995 году Тобольский историко-архитектурный музей-заповедник был включен в «Перечень объектов исторического и культурного наследия Федерального (общероссийского) значения». Высокое признание в стране получил и культурно-образовательный проект «Школа в музее», созданный в Тобольском музее в 2001 году. С 2003 года начал свою деятельность Попечительский Совет музея, в состав которого вошли известные общественные и государственные деятели, предприниматели Тюменского региона и России. 

В 2007 году мемориальное здание бывшего Архиерейского дома было закрыто на реставрацию. В связи с этим музейная экспозиция, простоявшая более восьмидесяти лет в упомянутом здании, прекратила свое существование. Начался новый этап развития музея-заповедника в городе Тобольске, обусловленный кардинальным изменением концептуального решения экспозиционного показа, ориентированного на максимальное использование собственных ресурсов. 

Сегодня в составе Тобольского историко-архитектурного музея-заповедника – 62 мемориальных объекта. В фондах ТИАМЗ хранится порядка 400 тыс. музейных предметов. Наиболее ценными являются коллекции этнографии, археологии, палеонтологии, рукописных и старопечатных книг, изделий прикладного искусства (в числе которых художественная резьба по кости), фотоколлекция, коллекция предметов, принадлежавших царской семье Романовых. 

В структуру музея входят: Дворец Наместника, Губернский музей, Губернская судебная управа, Научная библиотека, Дом Корнилова, а также архитектурный комплекс «Тюремный замок». В перспективе планируется открытие ряда новых объектов музея, а также музеефицированных архитектурно-ландшафтных комплексов. 

Высоко значение ТИАМЗ как социокультурного центра региона. На площадках музея проводятся массовые культурные, научно-просветительские, торжественные мероприятия как всероссийского, так и международного уровня. 

Так, например, 14 июля 2007 года на территории Тобольского музея-заповедника состоялся концерт Дмитрия Хворостовского с программой «С любовью к России» в рамках музыкального фестиваля «Лето в Тобольском кремле». 

В декабре 2007 г. на колокольню Тобольского Кремля был поднят один из самых больших колоколов нашего региона (весом 25 тонн), отлитый в Воронеже в качестве подарка городу.

В январе 2009 г. состоялось открытие главного объекта музейного показа — Дворец Наместника. В этом мемориальном здании разместилась экспозиция, посвященная истории управления Сибирью от освоения до 1917 г. Зоны сменно-выставочных проектов, коммуникативные площадки разного уровня (конгресс-зал, залы круглого стола, сервисные залы), профессиональное оборудование, дворцовая презентабельность и комфортность — все это характеризует новый выставочный комплекс — Дворец Наместника.

Летом 2009 г. Художественный музей, размещавшийся в мемориальном здании Губернского музея, сменил концепцию показа. В результате была открыта новая экспозиция «Из истории Губернского музея», представляющая основные исторические отделы: естественноисторический, этнографический, археологический, палеонтологический, отдел природы.

8 апреля 2011 г. в день рождения музея после трехлетнего перерыва торжественно открылась в специально отреставрированном здании тюремного замка Научная библиотека Тобольского музея-заповедника. Там же расположились экспозиции «Губернская библиотека», «Кабинет А.С. Суханова».

9 июля 2011 г. в рамках музыкального фестиваля «Лето в Тобольском кремле» московским театром «Новая опера» была представлена фантазия по опере Глинки и поэме А.С. Пушкина «Руслан и Людмила».

В день празднования 425-летия города Тобольска, 21 июня 2012 года, у исторического здания «Тобольский тюремный замок», прошло торжественное открытие мемориальной доски первому губернатору Сибирской губернии Матвею Петровичу Гагарину, а 30 октября 2012 г. на территории тюремного замка был установлен мемориальный камень памяти жертв сталинских репрессий.

Наряду с этим, Тобольский музей является научно-исследовательским, просветительским учреждением, координирующим деятельность туристических бюро города и области по вопросам экскурсионного обслуживания. Сотрудниками музея разработаны обзорные и тематические экскурсии по всем объектам музея и историческим памятникам города и его окрестностей. В музее регулярно проводятся научные семинары и конференции, посвященные истории, архитектуре, музееведению и прочим тематикам. Налажена издательская деятельность. В 2011 г. вышел в свет первый номер музейного журнала «Реликвариум», а с 2012 г., специально для маленьких читателей, издается журнал «ЮНИУМ».

Сегодня Тобольский музей-заповедник — музей особого назначения, имеющий особую представительскую функцию города, региона, страны.

Основан в 1587 г. отрядом казаков Данилы Чулкова близ Чувашского мыса на высоком прибрежном плато, при впадении Тобола в Иртыш. Эти места были обжиты до прихода русских местными народами и затем татарами. Здесь 23 октября 1582 г. произошла решающая битва между отрядом Ермака и войском хана Кучума. В XVII — XVIII вв. Тобольск слыл одним из крупнейших городов Российского государства, был главным военным, административным, политическим и духовным центром Сибири, с 1782 г. — центром Тобольского наместничества, с 1796 по 1917 гг. — Тобольской губернии. Однако в XIX в. богатый и многолюдный город, вследствие перемещения торговых путей, постепенно утратил экономическое значение.

Еще в древности своеобразная топография местности естественно предопределила возникновение двух частей Тобольска — верхней и нижней. В верхнем городе, на Троицком мысу, появились укрепленная крепость и Софийский архиерейский двор, вскоре объединенные в единый кремль - первый в Сибири. С конца XVII по конец XIX в. кремль строился и перестраивался в камне, постоянно обновляясь. Одновременно в верхнем и нижнем посадах возводились церкви и гражданские здания. Главным сооружением нижнего города стал Знаменский монастырь. В обеих частях города возникли главная продольная улица, несколько радиальных, так или иначе направленных к кремлю, и несколько поперечных. Классическая перепланировка Тобольска, начатая после разрушительного пожара 1788 г., значительно откорректировала сеть улиц, но при этом сохранила системы архитектурных доминант и исторически сложившихся взаимосвязей с кремлем.

Наиболее важным для Тобольска в градостроительном и художественном отношении является соборный комплекс с древним Софийско-Успенским собором. Расположенный в центре города, на природном монументальном постаменте — высоком Троицком мысу, ансамбль с разнообразными завершениями храмов, окруженный крепостными стенами и башнями, господствует над всей застройкой, придавая исключительно своеобразный сказочный колорит окружающему ландшафту.

Значительный интерес представляет каменная барочная архитектура посадских церквей XVIII в., расцвет которой в городе приходится на 1740 — 1770-е гг. В этот период возводились Христорождественская, Андреевская, Михаилоархангельская, Богородицерождественская (Ильинская), Крестовоздвиженская (Покровская), Сретенская (Пятницкая), Захарьевская (Воскресенская), Петропавловская церкви, перестраивалась Богоявленская. По общей объемно-планировочной композиции тобольские храмы сходны между собой и относятся к типу трапезных церквей «кораблем», широко распространенному в русском культовом зодчестве середины и второй половины XVIII в., особенно в северных областях. Многие церкви в нижнем посаде имеют относительно высокий подклет — первый этаж, где обычно размещались теплые зимние помещения. При известных чертах сходства с храмами других регионов тобольские отличаются рядом особенностей, которые выделяют их из числа подобных однотипных сооружений и позволяют говорить о наличии в середине XVIII в. четко выраженной местной школы «сибирского барокко». Эти особенности проявились в своеобразном симбиозе древнерусских и барочных форм, в подчеркнуто пластической разработке завершений, с использованием фигурных кровель, контрастных ярусов восьмериков, несущих отпечаток украинской архитектуры, а также в сочности и живописности декора. К кругу памятников тобольской школы относятся и тюменские церкви, а ее влияние распространялось на всю Западную Сибирь. С Тобольска ведет свое начало архитектура каменных жилых зданий Сибири. До середины XVIII в. каменные жилые сооружения здесь почти не известны, за исключением редких митрополичьих домов. Ведущим типом каменного строительства оставалась культовая архитектура. Для жилья традиционно использовалось дерево. Лишь во второй половине столетия, после участившихся пожаров, в Тобольске появляются каменные дома состоятельных горожан: купцов Худякова, Володимирова, Корнильева, Шеверина, Шохина, Малькова, Дьяконова, Тренина, Куклина, «именитого гражданина Кремлева», «жены провиантмейстера Северюкова» и других. Далеко не все сооружения дошли до наших дней. Часть их была уничтожена пожаром 1788 г., а некоторые позднее приобретены казной и реконструированы под общественные учреждения (почтамт, аптека). Однако сохранившиеся здания все же дают представление об общих характерных чертах этого вида каменного строительства.

Распространенный тип тобольских особняков конца XVIII — начала XIX в. — двухэтажный каменный дом под высокой кровлей, решенный единым, не расчлененным прямоугольным блоком. «Примерные» чертежи Комиссии о строении не регламентировали внутреннего устройства, поэтому принципы архитектурной композиции ранних зданий складывались под влиянием приемов посадских жилых домов конца XVII в. Во внешней архитектурной декорации на раннем этапе тобольские мастера придерживались барочных форм, ориентируясь на местную культовую архитектуру, где доминировала барочная стилистика. С проведением послепожарной реконструкции и реализацией генерального плана Тобольска в каменном строительстве на длительное время утвердился классицизм. В ряде жилых зданий его проявления отмечены мягкой трактовкой, применением фасадного лепного декора (дома Кремлева, Шохина), другим свойственна большая строгость архитектурных деталей. Из серий типовых проектов того времени, рекомендуемых для городской застройки, предпочтение отдавалось безордерным особнякам — особой разновидности зданий без колонн, портиков и объемных форм на фасадах — с равномерным ритмом окон (как правило, в семь и девять осей) и без выделения центра. Среди общественных сооружений эпохи классицизма самыми значительными стали комплексы тюремного замка и гарнизонного госпиталя, созданные в ампирной традиции.

Стилизаторские направления в архитектуре второй половины XIX в. проявили себя в Тобольске достаточно сдержанно. Из числа жилых зданий выделяется своим пышным барочно-ренессансным обликом лишь особняк Корниловых. Однако в некоторых общественных постройках, наряду с образцами «кирпичного стиля» и классицизирующей эклектики, можно видеть обращение к формам западноевропейской средневековой архитектуры — романскому и готическому стилям (польский костел, водонапорная башня, насосная станция, казенный винный склад и другие). Респектабельными учебными зданиями начала XX в. (женская гимназия, фельдшерско-акушерская школа) представлен в городе рационалистический модерн. При всей значимости каменных зданий характер исторической среды во многом определяет массовая деревянная застройка конца XIX — начала XX в. Часто это дома, в которых элементы провинциальной классики сочетаются с традиционной композицией и планировочным решением, дома-особняки или доходные дома с характерными для Тобольска формами убранства фасадов, основанными главным образом на применении пропильной резьбы и вариациях нескольких местных мотивов. Их лаконичное объемное построение и подчеркнутая декоративность карнизной части, придающая своеобразие и запоминающийся силуэт, хорошо характеризуют местную школу зодчества.

На протяжении своей истории Тобольск был крупнейшим культурным и образовательным центром Сибири: здесь писались летописи, открылась первая в Сибири славяно-русская школа, в 1705 г. основан театр, работала типография, издавался первый сибирский журнал «Иртыш, превращающийся в Иппокрену». Во многом культурное значение Тобольска определила деятельность ссыльных: в XVII в. — славянского публициста Ю. Крижанича, протопопа Аввакума, в XVIII — XIX вв. — А.Н. Радищева, П.А. Сумарокова, В.В. Пассека; в 30 — 50-х гг. XIX в. — декабристов А.П. Барятинского, братьев П.С. и Н.С. Бобрищевых-Пушкиных, Ф.Б. Вольфа, С.Г. Краснокутского, В. К. Кюхельбекера, А.М. Муравьева, П.Н. Свистунова, И.А. Анненкова, Н.А. Чижова, С.М. Семенова, Ф.М. Башмакова, М.А. Фонвизина и В.И. Штейнгейля.

В Тобольске родились композитор А.А. Алябьев, ученый Д. И. Менделеев, архитектор А. Ф. Кокоринов, художник В.Г. Перов, жили и работали сибирский картограф, архитектор и историк С.У. Ремезов, поэт и педагог П.П. Ершов, историк Сибири П.А. Словцов и др. С августа 1917 г. по апрель 1918 г. в этом городе находились под арестом последний российский император Николай II и его семья. Связь с историческими событиями и личностями отражена в мемориальном значении многих гражданских и культовых памятников.