Музей основан в 1969 году, принял первых посетителей в 1980 году.
Основа музея — деревянные постройки малых городов и сёл Иркутской области, попавших в зону затопления при постройке каскада ГЭС на Ангаре во второй половине XX века.
Ранее на месте музея располагалось крупное село Тальцы, в котором даже присутствовала промышленность (стекольный завод, позднее переведённый в город Тулун), однако при постройке Иркутской ГЭС и образования водохранилища основная часть села была затоплена. На возвышенности был образован музей.
В настоящее время на территории музея свыше 40 памятников архитектуры и более 8000 экспонатов, повествующих о жизни сибирских сёл XVII—XIX веков.
На территории музея реконструирована южная стена деревянного Илимского острога, включающего в себя Большую Спасскую проезжую башню (1667 год постройки) и Казанскую привратную церковь (1697 год постройки), перевезённых из затопленного Илимска.