Bảo tàng Cổ vật Cung đình Huế được thành lập năm 1923 với tên gọi ban đầu là Museé Khải Định (Bảo tàng Khải Định) với nhiệm vụ sưu tập và bảo tồn những tác phẩm nghệ thuật tiêu biểu phản ánh đầy đủ đời sống chính trị, xã hội, nghệ thuật và nghi lễ của nước Đại Nam, tên gọi nước Việt Nam khi đó.
Ngoài việc trưng bày những cổ vật phục vụ du khách, ủy ban điều hành Bảo tàng Khải Định thời đó đã làm tốt công tác sưu tầm cổ vật từ nhiều nguồn khác nhau: dùng ngân sách được cấp để mua cổ vật (khoản kinh phí này luôn được duy trì ở mức 3.000 đồng Đông Dương/năm); vận động sự hiến tặng từ các cá nhân và tổ chức hảo tâm, mà một trong những nhân vật tiêu biểu cho sự đóng góp cổ vật cho bảo tàng là Chủ tịch Ủy ban bảo tàng Edmund Gras, người đã hiến nhiều cổ vật quý cho bảo tàng, đủ để thành lập một phòng trưng bày mang tên Gras sau khi ông về hưu vào năm 1925.
Chỉ mấy năm sau khi Bảo tàng Khải Định thành lập, số lượng hiện vật của triều Nguyễn đưa từ Hoàng cung, các lăng tẩm và các nơi khác đến ngày càng nhiều. Số hiện vật mua được từ trong dân gian cũng không ít. Lượng cổ vật sưu tầm nhiều đến nỗi tòa điện Long An không có đủ mặt bằng để trưng bày và không có đủ chỗ để cất giữ.
Bảo tàng Khải Định hoạt động cho đến năm 1945 thì được giao cho Viện Văn hóa Trung Việt quản lý và tiếp tục mở cửa đón khách tham quan. Tháng 8.1945, vua Bảo Đại thoái vị, Bảo tàng Khải Định trực thuộc sự chỉ đạo của Ủy ban Hành chính Trung Bộ. Đầu năm 1947, thực dân Pháp tái chiếm thành phố Huế, Bảo tàng Khải Định được đổi tên thành Tàng cổ viện và tiếp tục trực thuộc sự quản lý của Viện Văn hóa Trung Việt, cho đến năm 1958 thì đổi tên thành Viện bảo tàng Huế.
Sau ngày thống nhất đất nước, vào năm 1979, bảo tàng tiếp tục mở cửa đón khách tham quan và được đổi tên thành Bảo tàng Cổ vật Huế. Trong thời gian này, nhiều hiện vật từ các di tích thuộc quần thể di tích triều Nguyễn như lăng Thiệu Trị, lăng Tự Đức, lăng Dục Đức, lăng Khải Định, điện Huệ Nam, Thế Miếu được đưa về bảo quản trong kho của bảo tàng. Từ tháng 9/1995, bảo tàng được đổi tên thành Bảo tàng Mỹ thuật Cung đình Huế; từ năm 2007, Bảo tàng chính thức được mang tên Bảo tàng Cổ vật Cung đình Huế và cũng trong thời gian này, Bảo tàng Cổ vật Cung đình Huế được nâng cấp thành Bảo tàng hạng 2.
Điện Long An là nhà trưng bày chính của Bảo tàng. Ngôi điện đã tồn tại hơn 1,5 thế kỷ và cũng là một cổ vật tuyệt tác, được đánh giá là cung điện đẹp nhất của Kinh thành Huế xưa. Từ năm 2008, điện Long An được trùng tu, vì vậy phần trưng bày chính của Bảo tàng được chuyển sang cung An Định (150 Nguyễn Huệ, Thành phố Huế). Phần trưng bày tại cung An Định giới thiệu gần 300 hiện vật tiêu biểu của Bảo tàng bao gồm sưu tập đồ sứ ký kiểu; sưu tập pháp lam; sưu tập đồ gỗ; sưu tập đồ kim loại quý; sưu tập ấn triện; sưu tập tiền cổ Việt Nam, Nhật Bản, Trung Hoa...
