El museo fue creado en 1926 por la Diputación Provincial de Santander, que encargó su dirección y desarrollo a Jesús Carballo García.Tuvo su primera sede en el edificio del Instituto de Santander, actual Instituto Santa Clara, pasando en 1941 a los bajos del Palacio de la Diputación Provincial, donde ha permanecido hasta hace pocos años.Este centro, de gran importancia internacional para el estudio y la contemplación de la prehistoria, fue reformado y redefinido profundamente a comienzos del siglo XXI, mostrando desde diciembre de 2001 salas que mezclan viejas colecciones con los materiales encontrados en las excavaciones más recientes.En él han colaborado tanto empresas nacionales, entre las que se encuentra Caja Cantabria, como internacionales, destacando la nipona Texnai.Han sido varias las sedes que se plantearon para este museo.