Музей открылся 1 августа 1975 года на общественных началах. Первоначально это был Музей революционной, боевой и трудовой славы. В августе 2015 года он был принят в муниципальную собственность администрации города Иловайска и переименован в Музей истории городского округа Иловайск.
В настоящее время музей хранит, изучает и представляет посетителям около 4 000 единиц предметов основного фонда, который постоянно пополняется. Значительную часть музейного собрания составляют исторические документы и фотоматериалы по истории города, с момента поселения первых жителей 1869 года до событий современности. Открыты следующие экспозиции: «От разъезда № 17 до современности», «Всмотрись в военные года», «Родом из СССР», «Плечом к плечу».
