Az 1969-ben létrejött intézmény Doktay Gyula építészmérnök, Szántó Lóránt tanár, Németi Gábor helytörténész és Révász József gyűjtésére alapult. Ők már a kezdetektől fontosnak tartották a Hatvanban és környékén a 19. század óta előkerült régészeti leletek begyűjtését és a régészeti feltárásokba való bekapcsolódást.
A múzeum a ’70-es években lehetőséget biztosított a rendszer ellenzékének számító „megtűrt” képzőművészek, a hazai avantgárd bemutatkozására is. Ebben az időszakban vette fel az intézmény Hatvany Lajos nevét, miután a híres mecénás özvegye jóvoltából számos alkotással gyarapodott a gyűjtemény. Ide került továbbá Lesznai Anna és Gergely Tibor hagyatéka is.
Ezen kívül megtalálható itt Moholy-Nagy László négy műve. Számos kortárs képzőművészeti alkotást is őriznek a gyűjteményben, többek között Korniss Dezső, Kondor Béla, Lakner László, Deim Pál, Keserü Ilona vagy Maurer Dóra műveit. A múzeum egyik büszkesége Oscar Kokoschka 10 darabból álló litográfiasorozata.
A néprajzi gyűjtemény jellemzően Hatvan környéki tárgyi anyagot tartalmaz, de feliratos falvédők tekintetében például a Kárpát-medence egyik legteljesebb kollekciójával rendelkezik, és érvényes ez a gyékény- és egyéb rostos anyagú népi fonott termékekre is. Értékes továbbá a térség viseletét bemutató gyűjtemény, és különösen gazdag a vallásos és történeti tárgyú olajnyomatokból készült válogatás. Mindezek mellett különféle kézműves-mesterségek is bemutatkoznak a tárlaton. A régészeti gyűjtemény kiemelkedő értékei a hatvani kultúra tárgyi emlékeihez kötődnek.
A múzeum 1996-ban foglalta el végleges helyét a Grassalkovich Antal építtette Sörfőző-házban. Az intézmény szerves része a kézműves sörfőzde, melynek alapjául egy, a 18. században az épületben működött üzem szolgált.
A múzeum 2014-ben teljesen újjászületett, interaktív élményeket nyújtó modernizációja fontos mérföldkő a város kulturális öntudatának visszaszerzésében.