Połtawa muzeum jest jednym z najstarszych muzeów Ukrainy. Został założony w 1891 r. jako muzeum historii i przyrody Połtawskim guberni dzięki inicjatywie profesora W. Докучаева. W muzeum zebrano wiele elementów historii, природоведения, etnografii, archeologii i kultury w ogóle, a także materiałów i dowodów o znanych mieszkańcach miasta.

Budynek, w którym dziś mieści się w Połtawie muzeum, został wzniesiony w 1908 r. jako domu Połtawy wojewódzkiego земства. Autorem projektu wystąpił W. Krichevsky, z wykorzystaniem rysunków E. Шишкова. Budynek stał się pierwszym wzorem tzw. ukraińskiego stylu architektonicznego na Полтавщине. W 1920 r. budynek wojewódzkiego земства przekazano Centralnego пролетарскому muzeum Połtawa.

W 1906 r. E. Скаржинская dała земству pokaźną kolekcję eksponatów muzealnych - około 20 tysięcy. Nieco później w muzeum została przekazana kolekcja P. Бобровского. Do 1941 r. w muzeum działała prywatna ekspozycja pod nazwą "Gabinet chwalebnych połtawa". W okresie Ii wojny światowej większość eksponatów muzealnych złupili, a samo pomieszczenie spalili. W latach 50-ych budynek muzeum zostało ponownie odbudowane, z zachowaniem głównych jego form.

Budynek, w którym znajduje się muzeum w Połtawie, ma symetryczny Ø kształcie. W środkowej części znajduje się duża sala konferencyjna, centralny hall z парадными schodkami i hol. Na trzecim piętrze budynku mieszczą się różne muzealne pomieszczenia i gabinety pracowników muzeów.

Na dzień dzisiejszy w zbiorach muzeum jest ponad 190 tysięcy sztuk. Tutaj przedstawiono około 155 плахт, 360 dywanów, duże kolekcje przedmiotów numizmatyki, znaleziska archeologiczne, ręczniki, hafty, wyroby ceramiczne i inne cenne materiały. Ekspozycja muzeum składa się z działów historii, archeologii, etnografii, historii, sztuki i religii.