Краєзнавчий музей у Старокостянтинові розпочав свою діяльність у 1932 році, коли 15 січня 1929 року з ухвали РНК УРСР колишній замок Острозького було перетворено на Державний історико-культурний заповідник республіканського значення. Саме в замку князів Острозьких в місті Старокостянтинові на початку 1930-х років розмістився музей історії. Він повністю займав другий поверх центральної замкової будівлі.

Тодішній Старокостянтинівський історичний музей мав декілька цікавих колекцій:

• речі Острозьких — рукописи Острозького, меблі — стіл, стілець, гобелени;
• природничий зал — до 140 опудал птахів, тварин, комах;
• зала козацької слави — зброя, козацькі речі тощо.

Усі ці та інші цінні предмети в 1954 році були передані в інші музеї України, коли під гаслом «централізації музеїв» Старокостянтинівський музей було розформовано, його фонди вивезено до музеїв Могилева-Подільського, Чернівців, Хмельницького. Відтоді в районі музею не було, будівля замку без належного догляду почала швидко руйнуватись.

У 1980 році з ініціативи громадськості було здійнято питання про створення музею в районі. При допомозі Старокостянтинівської райради виділено відповідні матеріали й кошти. Відтак, 15 грудня 1985 року в Старокостянтинові був обладнаний і відкритий новий музейний заклад. Спершу музей функціонував на громадських засадах, по часі дістав статус державного. За роки існування Старокостянтинівський районний історико-краєзнавчий музей відвідали не лише мешканці міста, району та області, а й гості з інших областей України та з-за кордону (США, Росія, Ізраїль, Польща, Китай тощо). Щорічно (2000-ні) музей відвідує понад півтори тисячі осіб.

Головні тематичні експозиції Старокостянтинівського районного історико-краєзнавчого музею:

• «Доба первісного ладу»;
• «Трипілля»;
• «Київська Русь, Болохівське князівство»;
• «Доба XVI століття — заснування міста, родовід Острозьких»;
• «Народознавство, промисловість, торгівля, релігія в краї XVIІІ-ХІХ ст.ст.»;
• «Перша Світова війна, події Жовтневого перевороту, Громадянська війна»;
• «1920—30-і рр. — колективізація, голодомор, репресії в краї»;
• «Велика Вітчизняна війна»;
• «Відбудовчий період»;
• «Сьогодення: відомі люди, промисловість, освіта, культура в краї».