14 февраля 1992 года Карсунский музей начал свою работу как филиал Ульяновского художественного музея. Первый директор – Г. Е. Красильникова. В 1996 году директором музея стал преподаватель Карсунской детской школы искусств В. А. Фролов. При директоре В. Д. Мурзиной стали постоянно устраиваться художественные выставки местных художников. При директоре Т. Ф. Аюповой в 2006 году был открыт музей «Семья».
В декабре 2009 года в музее открыт новый зал общественного деятеля и политика Ю. Г. Самсонова. В 2011 году директором стала Л. Н. Пылина. В 2016 году музей отпраздновал 25-летие, появился новый экспозиционный зал открытого хранения «Зал купеческого и городского быта».
В 2018 году Карсунский художественно-краеведческий музей занял первое место в музейном фестивале «Интермузей» в номинации «Музей в городе N…». В 2019 году стал победителем всероссийского конкурса проектов «Культурная мозаика малых городов и сел».
