Лучшими временами для «общественного музеума» было первое его десятилетие, когда, сосредоточенные на новой идее, жители города, любители истории и древностей, приносили в музей предметы, жертвовали деньги на оборудование витрин и другие приобретения. Однако в последующие годы (1860—1900-е годы), не имея финансовой поддержки от властей, музей попал в бедственное положение, скорее напоминая кабинет учебного заведения.

Одним из крупнейших и известных собраний была коллекция Почетного гражданина Екатеринослава А. Н. Поля, насчитывавшая более 4770 предметов. В 1887 году Поль открыл в городе первый частный музей, располагавшийся в 4 комнатах его собственного дома на Соборной площади.

В Полевском музее, имевшем даже специального хранителя-экскурсовода, было 7 отделов. Значительная часть материалов была археологическими находками, найденными Полем в курганах и других погребениях на территории Екатеринославской губернии, в частности на Криворожье. Поражали современников реликвии запорожского казачества, египетские древности, культовые предметы, монеты всех стран мира разных времен, живопись, — то есть это была своеобразная «кунсткамера» в миниатюре.

После смерти Поля в 1890 году общественность города выступила с инициативой о создании губернского музея его имени — своеобразного памятника Полю.

Стоимость полевского собрания ещё при жизни владельца оценивалось в 200 тыс. руб. серебром. Наконец, 6 мая 1902 года в здании Коммерческого училища (ныне здание облсовета) был торжественно открыт Областной^{[какой?]} музей им. А. Н. Поля. Постепенно в него влились собрания первого «общественного музея», хранившееся в классической гимназии, частного музея А. Поля, коллекции Д. Яворницкого, других владельцев коллекций.

Специально для музея под надзором архитекторов Г. К. Сандецкого и Г. И. Панафутина в 1905 году было построено помещение по образцу дома Гофмана в Берлине. За первое десятилетие из небольшой коллекции в 300 предметов музей вырос до почти десятитысячной собрания археологических находок разных периодов и культур, запорожских казацких реликвий, церковных древностей, этнографических, нумизматических, живописных предметов, изделий народно-прикладного искусства, книг и документов, фотоматериалов, распределённых на 9 разделов.

В 1917—1923 годах, переименованный в первый Народный музей Екатеринославщины, музей пополнялся частными коллекциями, предметами из дворянских домов, земских учреждений, а директор прикладывал максимум усилий, чтобы сохранить музейное собрание и здания от разрушения и грабежа.

Значительно обогатился музей в 1927—1932 годах (в эти годы он назывался Днепропетровский краевой историко-археологический музей), когда Д. И. Яворницкий возглавил Днепростроевскую археологическую экспедицию. 40 тыс. единиц археологических предметов, найденных на огромной территории, где должен был находиться Днепрогэс и плескаться воды искусственного моря, поступили в музей.

В 1940 году, после смерти Д. И. Яворницкого, его имя присвоено музею и он стал называться Днепропетровский исторический музей имени Д. И. Яворницкого.

Большие потери понес музей во время немецко-фашистской оккупации. В здании музея разместился комиссариат во главе со штадткомисаром города — Клостерманом, а экспонаты под дождем, в непогоду, были перевезены в полуразрушенного помещения Художественного музея (по ул. Шевченко, 21).

Эвакуированные на Восток музейные предметы почти все потеряны, оставшиеся в городе вывезены немцами. Только небольшая часть материалов была спасена техническими работниками музея М. Я. Белым и П. К. Дузь.

Настоящее возрождение музей пережил в 1970—1980-е годы: в 1975 — открыта диорама «Битва за Днепр», в мае 1977 — новая экспозиция по истории края с древнейших времен до современности.

Коллекции

• Археологическая коллекция.
• Памятники Древнего Египта.
• Античная коллекция.
• Коллекция казацких древностей.
• Культовая коллекция.
• Этнографическая коллекция.
• Книжно-архивное собрание.
• Фотофонокиновидео материалы.
• Коллекция оружия.
• Нумизматика и бонистика.
• Фалеристическая коллекция.
• Коллекция часов.
• Музейная мозаика.
• Мемориальные вещи.
• Керамика, фарфор, стекло.

Уникальные экспонаты

• Скифские и половецкие «каменные бабы»
• Керносовский идол
• Казацкие древности
• Статуэтка фараона Рамзеса VІ
• Карета времен Екатерины II
• Екатерины II

Филиалы

Днепропетровский исторический музей включает в себя 7 филиалов, среди которых:

• Исторический музей им. Д. И. Яворницкого
• Диорама «Битва за Днепр»
• Мемориальный дом-музей Д. И. Яворницкого
• Музей «Литературное Приднепровье»
• Мемориальный центр Е. П. Блаватской и её семьи
• Музей истории местного самоуправления Днепропетровской области
• Уличная экспозиция "Дорогами Донбасса" и музей "Гражданский подвиг Днепропетровщины в событиях АТО"