Музей расположен в историческом центре города. В 1962 году в здании Николо-Кремлевской церкви был открыт планетарий. В 2025 году он был переименован во Владимирский государственный историко-краеведческий музей.
В звездном зале установлен проекционный аппарат «Планетарий», который воспроизводит картину звездного неба: Солнце, Луну, планеты и другие стационарные и динамические эффекты. Проводятся лекции по астрономии, космонавтике, географии и истории. В музейном пространстве представлены макеты первых трех искусственных спутников Земли, макет космического корабля «Восток-1».
Работает выставка «Метеориты – гости из космоса». Установлена действующая диорама, демонстрирующая взлет космического корабля многоразового использования «Энергия-Буран». Работает экспозиция «От спутника до дома на орбите», экспонаты для которой предоставлены АО «Военно-промышленная корпорация «Научно-производственное объединение машиностроения».
Музей организует тематические выставки, проводит экскурсии, квесты, познавательные викторины и наблюдения в телескоп.
