Музей создан в 1915 г. по инициативе Тотемского отделения Вологодского общества по изучению Северного края. В музее — 3 отдела: исторический, художественный и природы. Отдел природы занимает 7 залов общей площадью 195 кв. м.

Представлен экспозицией — геологическим прошлым края, животным и растительным миром, природными достопримечательностями, а также редкими и охраняемыми зверями и птицами, помещенными в диорамы «Лиственные», «Сосновые», «Еловые леса», «Луга» и «Водоемы».

 История Тотемского края представлена с древнейших времен до начала ХХ века. Это военная история, начиная с войны 1812 г. и до военных событий ХХ в. Для художественного отдела собран богатый этнографический материал, а также большая коллекция произведений народного искусства.

В отделе представлены интереснейшие выставки: народное искусство края (северный костюм, художественная обработка ткани, резьба по дереву, гончарные изделия и др.), выставки тотемсих художнков, купеческий быт XVIII–XIX вв., Петровская ремесленная школа. Наибольший интерес у посетителей вызывают выставки по народному творчеству, живописи, истории тотемского солеварения и др.