Национальный музей Республики Карелия является одним из старейших музейных учреждений Северо-Запада России. Музей был основан в 1871 году, его первоначальное название - Олонецкий естественно-промышленный и историко-этнографический музей. Музей был создан по инициативе олонецкого губернатора Григория Григорьевича Григорьева при местном губернском статистическом комитете и располагался в том же здании, что и сейчас – на Круглой площади, ныне площади Ленина. Ансамбль административных зданий, в котором размещалась резиденция олонецкого губернатора и губернские присутственные места, был построен в стиле классицизма архитекторами школы В.И.Баженова в последней трети XVIII века и является памятником федерального значения.
Фонды Национального музея Республики Карелия насчитывают более 225 тысяч музейных предметов. Широкий диапазон музейных коллекций (природа, археология, этнография, культура, история Карелии) дает возможность представить своеобразие региона в контексте российской и мировой истории.
В 24 залах постоянной экспозиции посетители музея могут познакомиться с историей и культурой края. Раздел «Природные особенности Карелии» расскажет о разнообразии горных пород и минералов древней карельской земли, о том, какие следы в ландшафте 10 тысяч лет назад оставил последний ледниковый период. «Каменная летопись. Археология Карелии» познакомит с рисунками на гранитных плитах – петроглифами, выбитыми 8 тысяч лет назад древними охотниками и рыболовами, с археологическими находками стоянок неолита и памятниками эпохи каменного века – лабиринтами, сейдами, мегалитами. Исторические разделы расскажут об истории края с IX по ХХ века. «Северное порубежье» поможет «погрузиться» в тысячелетнюю эпоху северного средневековья. «Петровские заводы» и «Город-завод» поведают о промышленной истории края и Петрозаводска. «По высочайшему указу» объяснит, как создавалась Олонецкая губерния. «Губернская столица» познакомит с провинциальным Петрозаводском начала ХХ века и его жителями.
Выставочный комплекс, включающий экспозицию «Природа Карелии» и интерактивную площадку «Медвежий угол», расположен в Доме начальника Олонецкого горного округа (ул. Ф.Энгельса, д.5), построенном в конце XVIII века. Здание является памятником истории и одним из редких образцов северной городской усадьбы.
Более двухсот видов животных размещены в диорамах и витринах экспозиции «Природа Карелии». Современные музейные средства – «умный свет», игры, мультимедийные программы позволяют посетителям приобрести чувственный опыт общения с природой, развить память, воображение, расширить свои знания о растительном и животном мире Карелии.
К ансамблю Круглой площади (пл. Ленина) непосредственно примыкает территория Губернаторского сада и парка горного начальника, ландшафтного памятника и места отдыха горожан. При входе в парк расположена экспозиционная площадка музея с предметами, связанными с историей горнозаводского дела в Карелии (крестьянская домница для выплавки железа, орудийные стволы производства Александровского завода и др.).
К услугам посетителей музея разнообразные экскурсии, интерактивные программы, выездные занятия, абонементы для семейных посетителей, аудиогиды и путеводители для самостоятельного знакомства с постоянной экспозицией, сувенирный магазин. Музей приспособлен для посетителей с ограниченными возможностями здоровья.
Два филиала музея, расположенные неподалеку от Петрозаводска – музей истории Первого российского курорта «Марциальные воды» и Шелтозерский вепсский этнографический музей – входят в десятку достопримечательностей Карелии, наиболее известных и посещаемых туристами. В 2020 году открылся новый филиал - Музей Карельского фронта в Беломорске
В 2011 году Карельский государственный краеведческий музей переименован в Национальный музей Республики Карелия. Статус национального учреждения присвоен музею за вклад коллектива в сохранение культурного наследия и традиций народов России, проживающих в Карелии.
С января 2012 года Национальный музей Республики Карелия – бюджетное учреждение.
Музей является членом Союза музеев России.