Bảo tàng Hưng Yên là thiết chế văn hóa quan trọng, có ý nghĩa lâu dài về chính trị, tư tưởng, văn hóa - xã hội, nơi lưu giữ và phát huy các giá trị di sản văn hóa của tỉnh Hưng Yên.
Năm 1957, Ty Văn hóa Hưng Yên thành lập tổ công tác chuyên trách về công tác Bảo tàng. Năm 1960, Bảo tàng cách mạng Hưng Yên là một trong những Bảo tàng cấp tỉnh đầu tiên trong cả nước được khánh thành và đưa vào sử dụng. Năm 1968, hai tỉnh Hải Dương và Hưng Yên sát nhập thành tỉnh Hải Hưng, Trong gần 30 năm sát nhập, Bảo tàng tỉnh Hải Hưng đã tiến hành tổng kiểm kê di tích và kể chuyện truyền thống, tiến hành lập hồ sơ các di tích, đưa tỉnh Hưng Yên là tỉnh đầu tiên hoàn thành kiểm kê bước I; xây dựng và duy trì 17 nhà truyền thống trên địa bàn toàn tỉnh như: Nhà truyền thống, xã Thiện Phiến, huyện Tiên Lữ; xã Mễ Sở; xã Long Hưng; xã Nghĩa Trụ, huyện Văn Giang (1971 - 1973); Nhà Lưu niệm Chủ tịch Hồ Chí Minh, phường Minh Khai, thị xã Hưng Yên (1974); Nhà truyền thống xã Nghĩa Dân, huyện Kim Động (1978); xã Lạc Đạo, huyện Văn Lâm (1979); xã Hòa Phong, huyện Mỹ Hào (1986)… Sưu tầm được nhiều tài liệu, hiện vật có giá giá trị lịch sử văn hóa, đặc biệt là các hiện vật như trống đồng, đồ gốm sứ… Tổ chức trưng bày lưu động được hàng trăm cuộc tại khắp các địa phương trong tỉnh; Tiến hành nhiều cuộc điền dã, nghiên cứu, khai quật khảo cổ học; Biên tập được nhiều sách chuyên khảo về lịch sử, văn hóa, phục vụ công tác tuyên truyền giáo dục. Bảo tàng Hải Hưng nhiều năm là đơn vị giữ lá cờ đầu của ngành bảo tàng khu vực miền Bắc.
Sau khi tỉnh Hưng Yên tái lập, ngày 14/3/1997, UBND tỉnh Hưng Yên ra Quyết định số 202/QĐ-UBND thành lập Bảo tàng tỉnh Hưng Yên trực thuộc Sở Văn hóa, Thông tin (nay là Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch) trên cơ sở tiếp quản nhà Bảo tàng Cách mạng thị xã Hưng Yên. Từ những năm đầu mới thành lập, khắc phục mọi điều kiện khó khăn, Bảo tàng tỉnh đã tiến hành tiếp nhận bàn giao các tài liệu, hiện vật của tỉnh Hưng Yên từ Bảo tàng Hải Hưng cũ và tiến hành các hoạt động nghiệp vụ của bảo tàng. Ngày 2/9/1998, nhà trưng bày của Bảo tàng tỉnh Hưng Yên mở cửa phục vụ khách thăm quan.
Ngoài trưng bày cố định tại nhà trưng bày của Bảo tàng, hàng năm vào các dịp những ngày lễ lớn của đất nước và của tỉnh, Bảo tàng tỉnh đã phối hợp với các Bảo tàng trung ương, Bảo tàng các tỉnh trưng bày các chuyên đề phục vụ nhân dân; tham mưu cho Sở về công tác bảo tồn, bảo tàng; xây dựng và trưng bày, tổ chức chỉnh lý nội dung trưng bày tại các nhà tưởng niệm danh nhân như: Nhà tưởng niệm đồng chí Tô Hiệu, nhà tưởng niệm đồng chí Lê Văn Lương (xã Nghĩa Trụ, huyện Văn Giang), nhà tưởng niệm danh nhân Hoàng Hoa Thám (xã Dị Chế, huyện Tiên Lữ), đền thờ bà Hoàng Thị Loan - thân mẫu Chủ tịch Hồ Chí Minh (xã Hồng Tiến, huyện Khoái Châu)… Trước khi thành lập Ban quản lý di tích tỉnh (2005), Bảo tàng tỉnh đã hoàn thành việc kiểm kê di tích, kiểm kê di sản văn hóa phi vật thể trên địa bàn toàn tỉnh; thực hiện chương trình bảo tồn sắc phong bằng hình thức sao chụp, in đĩa CD lưu trữ tại Thư viện Quốc gia, tổng số 2.432 sắc phong của các triều đại còn lưu giữ tại các di tích; lập hồ sơ khoa học trình Bộ Văn hóa, Thông tin (nay là Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch) xếp hạng cho 158 di tích cấp Quốc gia. Từ sau tái lập tỉnh đến nay, Bảo tàng tỉnh đã sưu tầm được hàng vạn hiện vật. Đến nay, Bảo tàng Hưng Yên có gần 1,7 vạn tài liệu, hiện vật. Toàn bộ hiện vật bảo tàng được kiểm kê khoa học, bảo quản phòng ngừa, gần 700 hiện vật được bảo quản trị liệu.
Năm 2000, Bảo tàng tỉnh phối hợp với Trường Đại học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Lữ Chiêu Hòa (Tokyô, Nhật Bản) thám sát khu vực Phố Hiến; năm 2005 phối hợp với Viện Khảo cổ, Trung tâm Tiền sử Đông Nam Á và các chuyên gia người Úc khai quật khu di chỉ Động Xá, thị trấn Lương Bằng, huyện Kim Động phát hiện một quan tài làm bằng nửa trước của con thuyền độc mộc; năm 2017, phối hợp với Viện Khảo cổ và Viện nghiên cứu Đông Nam Á Singapore khai quật đền Nễ Châu, thám sát địa tầng khu vực cảng thị phố Hiến và vùng phụ cận. Trong công tác bảo tồn di sản văn hóa phi vật thể: Bảo tàng Hưng Yên tiến hành kiểm kê, điều tra di sản văn hóa phi vật thể hát Ca trù trên địa bàn toàn tỉnh, góp phần xây dựng hồ sơ, được UNESCO công nhận là Di sản văn hóa đại diện của nhân loại (2009); Điều tra di sản văn hóa phi vật thể hát Trống quân, lập hồ sơ đưa Hát Trống quân vào Danh mục Di sản văn hóa phi vật thể cấp Quốc gia (2015)... Bảo tàng tỉnh phối hợp với các cơ quan, đơn vị thực hiện nghiên cứu một số đề tài như: Lễ hội cầu mưa gắn với hệ thống thờ Tứ Pháp xã Lạc Hồng, huyện Văn Lâm (2006), Điều tra văn hóa phi vật thể làng Nôm, xã Đại Đồng, huyện Văn Lâm (2007), Điều tra văn hóa phi vật thể làng Phù Ủng, xã Phù Ủng, huyện Ân Thi (2008), Điều tra văn hóa phi vật thể liên quan tới Chử Đồng Tử và Nhị vị phu nhân (2013), Điều tra di sản văn hóa phi vật thể hát Trống quân (2014); Nghiên cứu và xuất bản một số ấn phẩm như: Nhang án đá hoa sen (2004), Di tích lịch sử - văn hóa Hưng Yên (2008), Văn bia Thành phố Hưng Yên, Di tích Nho học Hưng Yên, Thần tích tỉnh Hưng Yên…
Ngày 29/10/2012, UBND tỉnh Hưng Yên có Quyết định Số 1917/QĐ-UBND về việc phê duyệt Dự án đầu tư xây dựng công trình Bảo tàng tỉnh Hưng Yên. Ngày 17/5/2013, công trình Bảo tàng tỉnh được khởi công xây dựng, đến tháng 10 năm 2018 hoàn thành đưa vào sử dụng. Năm 2017, Bảo tàng tỉnh đã tập trung xây dựng, trình và được UBND tỉnh Hưng Yên phê duyệt Đề cương Tổng quát nội dung và hình thức trưng bày Bảo tàng tỉnh. Trước yêu cầu của thực tiễn, Bảo tàng tỉnh đang từng bước đổi mới, nâng cao chất lượng, hiệu quả hoạt động trên cơ sở khai thác, phát huy những giá trị lịch sử, văn hóa, khoa học của hiện vật để bảo tàng trở thành điểm đến hấp dẫn của du khách, góp phần tích cực vào việc xây dựng phát triển văn hóa, con người Việt Nam đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững đất nước.