1915년 경복궁에서 시정오년기념조선물산공진회를 개최하였을 때에 지은 미술관 건물에 조선고미술품을 전시하였으며, 조선물산공진회가 끝나자 이를 그대로 조선총독부 박물관으로 개관하였다. 조선총독부 학무국 산하 기관이었으며, 박물관협의회와 조선고적조사위원회를 설립하여 조선총독부박물관을 운영하였다. 1926년 경주분관이, 1939년에는 부여분관이 설립되어 고대 수도에서도 유물을 전시할 수 있도록 하였다. 직접적인 산하기관은 아니었지만, 1931년에 개성에 설립된 개성부립박물관과 1933년 평양에 개설된 평양부립박물관, 1940년 공주읍에 설치된 공주읍박물관도 조선총독부 박물관과 일정한 연계를 맺고 있었다.
경성의 조선총독부박물관에는 6개의 전시실을 두어 낙랑 및 대방군, 삼국시대, 통일신라시대, 고려시대, 조선시대, 불교미술품 등을 전시하였다. 이는 식민사관에 의해 조선역사를 재편하여 유물로 보여주고자 한 것이었다.
1945년 해방 이후 미군정이 조선총독부박물관을 접수하고, 1948년 정부 수립 이후 국립박물관이 됨에 따라 조선총독부박물관 및 산하 지방분관, 부립박물관 소장품은 현재 국립박물관의 주요 소장품이 되었다.
조선총독부가 근대적인 문화기관을 설립함으로써 조선을 근대화시켰다고 자칭하는 한편, 조선의 유적과 유물을 일제의 식민사관에 따라 전시함으로써 식민통치를 정당화하는 데에 이용하였다. 결과적으로는 조선총독부박물관 소장품이 해방 이후 국립박물관으로 이관됨에 따라 파괴되어 가던 역사유물과 미술품이 보존될 수 있었다.