Hälsinglands museum har en 150-årig historia. Grunden återfinns i det ännu existerande Helsinglands fornminnessällskap, som grundades år 1860 av Lars Landgren. Syftet var inledningsvis att rädda medeltida skulpturer i Hälsinglands kyrkor. Landgren hade vid sina visitationer observerat att intresset för dessa var vagt. Modet föreskrev nyklassicism och skulpturerna, som ansågs ohjälpligt föråldrade, förpassades till klockstaplar och andra utrymmen. Skulpturerna fördes till Enångers gamla kyrka, vilken fungerade som kyrkomuseum fram till år 1949. Skulpturerna representerar ännu en mycket viktigt och värdefull föremålskategori i museets samlingar, även om det mesta har återlämnats till ursprungskyrkorna.
Redan från början lades grunden för samlingarna av övriga föremål. Främst fornfynd och märkliga föremål, som t.ex. runstavar och äldre vapen, intresserade museets pionjärer. En utställning visades i det äldre skolhuset på Storgatan.
Nordiska museet och Skansen grundades under 1870-talet. Vid denna tid förändrades det gamla bondesamhället hastigt, som ett led i industrialiseringen. Intresset för allmogens föremål och möbler kom även till Helsinglands fornminnessällskap, och sedan denna tid har detta varit museets största samlingskategori.
År 1903 öppnade museet i nuvarande Odd Fellowlokalen på Kungsgatan i Hudiksvall. Lokalerna blev nu avsevärt större och åren kring 1903 samlades stora mängder föremål in till museets samlingar.
Ännu större lokaler var dock nödvändiga. Så småningom kunde Helsinglands fornminnessällskap köpa gamla Helsingebanken vid Storgatan, som byggdes ut med två flyglar. År 1937 kunde museet invigas i det gamla bankpalatset, och i denna byggnad huserar Hälsinglands museum fortfarande.
Fornminnessällskapet drev museet till år 1949 då det skänktes till Hudiksvalls stad. År 1980 blev museet en stiftelse med Hudiksvalls kommun och Landstinget Gävleborg som stiftare.