Павлодарский областной историко-краеведческий музей был основан в 1942 году на базе областного отделения «Общества изучения Казахстана». В 1959 году ему было присвоено имя Г.Н.Потанина - путешественника, исследователя Средней Азии, уроженца Павлодарской области. Основателем музея был фотограф, краевед Дмитрий Поликарпович Багаев. Экспозиция музея располагается в 8-залах, раскрывающих историю и культуру края. Имеется научная библиотека и два филиала: Дом-музей Д.П. Багаева и Дом-музей песенного творчества им. Майры Шамсутдиновой. Работает «Музей под открытым небом».

Основная экспозиция музея размещена в здании, которое является памятником архитектуры, расположено по улице Ленина. Построено в 1890-х гг. В нем размещались магазины купца первой гильдии А.Дерова. Администрация, внутренние отделы расположены на втором этаже старинного здания - бывшей почтово-телеграфной конторы. Основное фондохранилище расположено в отдельном здании, являющимся памятником архитектуры по улице Ленина 129.

Количество экспонатов – 72435

Количество работников – 68

Общая площадь, занимаемая музеем, составляет – 1883,2 м²

Полезная экспозиционная площадь залов составляет – 1300,0 м²

Большой гордостью и творческим показателем работы музея являются его фонды. Коллекция фондов музея из года в год пополняется, совершенствуется их научная обработка. В фондах музея насчитывается более семидесяти тысяч экспонатов основного фонда.

Основу собрания музея составляют следующие коллекции: археологическая, палеонтологическая, этнографическая, нумизматика, фотоизобразительная коллекция, документальная, естественно-научная, производственная, оружие - огнестрельное и холодное.

Наряду с лекционной и экскурсионной работой музей организует презентации выставок из фондов республиканских музеев, из собственных фондов. Проводятся мастер-классы, краеведческие уроки, лекции-концерты, творческие вечера.

На базе областного историко-краеведческого музея проводятся археологические и этнографические экспедиции по исследованию Павлодарского Прииртышья.

Партнерами музея являются Музей первого Президента РК (г. Астана), Музей золота РК (г. Астана), Государственный историко-краеведческий музей (г. Омск), Институт археологии и этнографии Сибирского отделения РАН, Институт археологии им. А.Маргулана, Центральный Государственный музей, краеведческие музеи гг. Кокчетав, Караганда, Усть-Каменогорск и др.

В 2019 году павлодарский областной историко-краеведческий музей им. Потанина признан лучшим государственным музеем Республики на фестивале «Рухани қазына» в Нур-Султане, который собрал более 200 работников культуры и искусства со всего Казахстана.