История музея началась 26 ноября 1963 года, когда состоялось общее собрание красногвардейцев и красных партизан о создании народного музея. 16 февраля 1968 года бюро Калачевского РК КПСС рассмотрело вопрос о краеведческом музее. Под него было предоставлено здание бывшего купца С. И. Кравченко. Открытие музея состоялось 22 ноября 1972 года, накануне 30-летия освобождения города от немецко-фашистских захватчиков. В 1974 году музей стал филиалом Волгоградского областного краеведческого музея.
Музейное собрание насчитывает более 10 000 единиц хранения, среди которых предметы, являющиеся уникальными памятниками природы и истории края. Наиболее интересны коллекции палеонтологии и археологии, предметы быта донских казаков конца XIX – начала XX века, предметы периода Великой Отечественной войны.
В Калачевском филиале разработана и успешно реализуется культурно-образовательная программа «Земля Калачевская». Основу ее составляют традиционные мероприятия: экскурсии, лекции, праздники, музейные уроки, уроки мужества, краеведческие конференции.
