Foi criado em 1992 para reunir acervos de três museus até então existentes na cidade: O Museu do Índio, criado em 1967, O Museu Histórico de 1969 e o Museu do Folclore de 1977.
O novo museu foi instalado em um edifício do final do século XIX (1886), originalmente construído para abrigar as oficinas da Lidgerwood Manufacturing Co. Ltd. A indústria produtora de máquinas e implementos agrícolas funcionou no local até 1922.
Em 1990, este prédio foi tombado pelo Conselho de Defesa do Patrimônio Cultural de Campinas e restaurado para tornar-se sede do museu. Desde sua fundação, o Museu da Cidade vem desenvolvendo um conjunto de atividades voltadas para a reflexão e o debate sobre a trajetória histórica da cidade.
Além disso, são organizadas exposições itinerantes, cursos, oficinas, performances teatrais, seminários, palestras, ciclos de vídeos e lançamentos de livros.