우리나라의 역사 · 고고 · 민속 · 미술 · 공예부문의 자료를 수집하고 보관하여 학술연구에 이바지할 목적으로 1967년 11월 10일 개관하였다. 개관 당시에는 학교 음악관 건물의 일부를 개조하여 전시실을 마련하였고, 충북지역에서 수집한 자료를 중심으로 전시하였다. 이후 1975년에 대학본부 건물 2층으로 이전하였다가, 1977년 11월에 지상 2층, 지하 1층의 현 건물을 준공하였다. 2005년 11월에 대대적인 보수로 외관은 물론 내부시설을 현대화하고, 전시실도 크게 확장하여 재개관하였다.
초창기에는 약 200여 점의 유물을 가지고 개관하였으나 매년 소장품을 늘려 현재는 백제 금은상감환두대도를 비롯한 1300여 점의 유물을 전시하고 있다. 현재 박물관은 1,800㎡(544.5평)의 대지에 1,200㎡(363평) 규모의 3개 전시실이 있다. 제1전시실(민속공예실), 제2전시실(고고미술실), 청석기념관(학교역사관)으로 나누어 전시하고 있다.
청석기념관에는 대학 설립자인 김원근 · 김영근 형제의 유품 200여 점과 청석학원 산하 각급 학교자료가 전시되어 있다. DVD영상과 디오라마영상관이 설치되어 있어 학교의 역사와 설립자의 정신을 전하고 있다.
제1전시실인 민속공예실에는 목가구 · 문방구 · 주방용구와 각종 장신구 등 300여 점이 전시되어 있고, 제2전시실은 고고미술실에는 눌재강수유고목판, 금강반야경소론찬요조현록(보물, 2012년 지정), 묘법연화경, 백제 금은상감환두대도를 비롯한 2,000여 점의 유물이 전시되고 있다. 고고미술실에 전시된 유물은 대부분 충북지역 일원에서 출토된 유물로, 선사유물ㆍ청동유물ㆍ석조유물ㆍ토기ㆍ도자기ㆍ목판ㆍ서적류 등 그 종류가 다양하다. 눌재강수유고목판은 1995년, 묘법연화경은 2004년 충청북도 유형문화재(현, 유형문화유산)로 지정되었다.
박물관 입구와 야외전시장에는 1976년 충청북도 유형문화재로 지정된 용암사 석조비로자나불좌상, 남석교 견상을 비롯한 수십 점의 석조유물이 주로 전시되어 있으며, 모두 청주 주변에서 출토된 석조유물이다.
전시 외에도 충북 지역의 중요한 고고학적 발굴 및 학술조사를 시행하고 있다. 1977년부터 1991년까지 5차에 걸쳐 충주 미륵대원지(사적, 1987년 지정)를 발굴, 1984년의 청주 운천동사지 발굴, 이어서 1985년에는 현존하는 세계 최고의 금속활자본인 『직지심체요절』을 인쇄한 장소인 청주 흥덕사지(사적, 1986년 지정) 발굴 등은 대표적 성과이다. 또 박물관 도록과 학술조사 보고서 등도 매년 발행되고 있다.
조직은 관장 아래에 운영위원회ㆍ감정위원회ㆍ학예연구실로 구성되어 시설관리 및 방호, 소장유물 및 유물수장고 관리, 유물구입 · 대여 · 기탁, 유물보존처리 등의 업무를 분담하고 있다.
충북 지역의 역사와 문화를 향유할 수 있도록 제반 시설의 확충과 전시자료를 보완하고 활발한 학술활동을 통해 청석재단 산하의 각급 학교 학생을 비롯한 일반인들에게 사회교육 및 문화시설로서의 역할을 수행하고 있다.