Este museo surgió en 1962, gracias a la generosidad de diversos artistas chilenos que donaron sus trabajos, reuniéndose más de 200 obras para crear el "Museo de Arte de Linares". La primera presentación de la colección se hizo en 1964, en el gimnasio del Liceo de Niñas, bajo los cuidados del Grupo Ancoa.
Ese mismo año, la Ilustre Municipalidad de Linares compró para sede del museo la casa de calle Valentín Letelier N° 572, perteneciente a la familia Ponce y Parada Ponce, instalándose en el sector poniente de este inmueble estilo colonial construido en 1886 con adobe, madera y tejas. La inauguración formal se efectuó el 12 de octubre de 1966, como "Museo Municipal de Linares", siendo su primer director, el destacado artista Pedro Olmos Muñoz.
Dos años más tarde, en 1968, la Municipalidad de Linares entregó el inmueble en comodato a la Dirección de Bibliotecas, Archivos y Museos (Dibam) para que se hiciera cargo de su administración.
Entre 1969 y 1970, el museo recibeióen calidad de préstamo varias colecciones. Por una parte el Museo Nacional de Bellas Artes aportó con pinturas y esculturas que llegan a complementar la colección de arte chileno y el Museo Histórico Nacional colaboró en la formación de la colección de artesanía tradicional.
Con los años el museo siguió ampliando sus colecciones y servicios, habilitando en 1970 las salas "Historia y Hombres de Linares" para exhibir armamento, documentos y objetos personales de personajes ilustres, la sala "Ciencias Naturales" donde se encontraban piezas de zoología y mineralogía (ya no existente), y la Biblioteca Especializada en Arte, iniciada por la destacada pintora Ana Cortés, cuyos libros fueron entregados particularmente por Roque Esteban Scarpa.
Ese mismo año, gracias a los aportes del Rotary Club de Linares se construye la Sala "Paul Harris", para exhibir la colección de Artesanía Popular.
Dentro de las actividades cotidianas del museo, se desarrollaron conferencias, conciertos, cursos de Escuelas Universitarias de Temporada, tertulias de poetas y pintores, presentación de folcloristas, y mucho más.
En 1978 ocupó el cargo de director del museo el historiador Jorge Valladares Campo, dedicado a la investigación de la historia de la zona; y en 1987 asumió Paz Olea Carrillo, artista y profesora en Estado en Artes Plásticas, cuya gestión destaca por la promoción de la investigación, talleres, publicaciones sobre las colecciones del museo y el desarrollo de Ferias Artesanales en Linares.
Bajo la gestión de Olea, en 1992, el inmueble de Valentín Letelier fue donado al Fisco de Chile para el exclusivo y permanente funcionamiento del museo bajo el total amparo de la Dibam, lo que permitió el inicio de proyectos de ampliación y remodelación. Además, se devolvió parte de la colección del Museo Histórico Nacional facilitada en préstamo indefinido al Museo de Linares.
En 1996 la casona que alberga el museo, fue declarada Monumento Histórico Nacional por Decreto Supremo de Educación N° 389, tanto por su valor histórico-arquitectónico como por el valor artístico que conserva.
Dentro de la política de desarrollo y crecimiento de los museos estatales, la Dibam compró el año 2004 la parte oriente de la casa a la familia Salazar González, rescatando para el Fisco el resto del Monumento Histórico, con la intención de ampliar el museo. Tras ello, se realizaron los concursos públicos para ampliar el museo y para el diseño y desarrollo de una nueva museografía.
Así, entre 2008 y 2010, la Dibam, con el apoyo del Gobierno Regional del Maule, logró restaurar el edificio patrimonial y agrandar el museo. Se construyó un nuevo volumen arquitectónico para desarrollar una nueva y moderna museografía que permite prestar un mejor y mayor servicio a la comunidad linarense y regional, siendo reinaugurado el 04 de junio del 2010 bajo la dirección de Patricio Acevedo Lagos.
Desde el año 2010, el Museo de Arte y Artesanía de Linares se ha posicionado en la ciudad de Linares, y el contexto regional y nacional como un espacio cultural de excelencia, en el que confluyen distintos saberes y donde se puede, en conjunto con la comunidad, construir miradas sobre el arte, la artesanía, nuestra identidad, el patrimonio y la cultura.
A partir del año 2019 hasta 2021 el museo fue dirigido por la arquitecta Jimena Asenjo Burgos y en la actualidad el cargo de directora es subrogado por Margarita Valenzuela Dabiké.