В начале 1970-х годов в преддверии 250-летия Екатеринбурга в историческом центре города, на месте екатеринбургского железоделательного завода, было решено создать историко-мемориальные комплекс и разместить на его территории музей старой заводской техники и истории архитектуры уральских городов.
Музей был открыт в 1973 году при активном участии студентов и преподавателей Свердловского архитектурного института. В конце 1970-х годов по инициативе вуза и при поддержке производственного объединения «Уралчермет» была проведена большая работа по поиску и установке крупногабаритной техники уральских заводов во внутреннем дворе музея, где развернулась экспозиция под открытым небом. В 1985 году музей был переименован в Музей истории архитектуры и промышленной техники Урала, а в 2012 году − в Музей истории архитектуры и дизайна
В 1992 году во дворе музея был установлен бюст основателю горнозаводского дела на Урале императору Петру I − копия дореволюционного памятника, восстановленная выпускником свердловского архитектурного института, скульптором С. Г. Чехомовым.
Участник акции «Ночь музеев 2015»