O Museu foi idealizado por Julio Prates de Castilhos e criado pelo decreto-lei no 589, de 30 de janeiro de 1903, pelo Presidente do Estado, Antônio Augusto Borges de Medeiros, denominado “Museu do Estado”.

   Em 1907, passou a chamar-se “Museu Julio de Castilhos”, em homenagem ao ex-presidente do Rio Grande do Sul, falecido em 1903.
Foi a primeira instituição museológica do Estado e, como era comum na época, seu acervo abrangia artefatos indígenas, peças históricas, obras de arte, coleções de zoologia, botânica e mineralogia. Dessa forma, buscava-se reunir objetos que representassem as características do Estado do Rio Grande do Sul, abarcando, assim, diversas áreas do conhecimento. Inicialmente, o Museu teve por sede dois pavilhões no Parque da Redenção, que haviam sido construídos para a primeira Exposição Agropecuária e Industrial do Rio Grande do Sul, realizada em 1901.

   Nesse período, houve o interesse do governo estadual em recolher através das intendências municipais peças que haviam sido expostas naquela Exposição e que fossem representativas daquelas comunidades. Assim, foram integradas ao acervo do Museu diversas peças doadas pelas autoridades municipais e a Coleção Barbedo, comprada em 1905.

   Mantendo seu perfil eclético, foram transferidos do Arquivo Público para o Museu, em 1925, os documentos relativos à história política, administrativa, eclesiástica e militar da antiga Capitania de São Pedro.
Em reconhecimento à sua importância, enquanto instituição museológica mais antiga do Rio Grande do Sul, o acervo do Museu foi inscrito no livro Tombo de Belas Artes da Subsecretaria do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (atualmente IPHAN) em 1937.

   No início da década de 1950, com o avanço das ciências e da museologia, fez-se necessário constituir instituições específicas para cada área do conhecimento. Assim, foram criados o Museu de História Natural (atual Museu da Fundação Zoobotânica), o Museu de Arte (atual MARGS) e o Arquivo Histórico do Rio Grande do Sul. Obras de arte, documentos e coleções zoológica, botânica e mineralógica foram transferidas do Museu Julio de Castilhos para essas novas instituições. Dessa forma, o MJC passou a dedicar-se exclusivamente à guarda e conservação do acervo histórico de caráter regional.

   Hoje, são adotadas três vertentes para balizar a aquisição e doação de acervo: modo de vida, relações sociais de produção e história política do Rio Grande do Sul.
O modo de vida inclui os objetos que retratem os diferentes costumes, crenças e hábitos dos rio-grandenses (índios, imigrantes europeus, açorianos, alemães, italianos, etc., gaúchos da Campanha, das Missões, das cidades, do litoral, etc.), tais como: indumentária, objetos relacionados ao uso cotidiano (moedas, selos, cuias, pratos, bombas de chimarrão, talheres, ferros de passar, mobiliário doméstico), de devoção religiosa (rosários, imagens, livros religiosos), etc.

   As relações sociais de produção abrangem objetos relacionados ao trabalho, à produção e à circulação da renda, abrangendo as esferas pública e privada, tais como: títulos públicos, ações, ferramentas, máquinas, instrumentos diversos, etc.

   Originalmente subordinado à Secretaria do Interior e Obras Públicas, o MJC passou a integrar a Divisão de Cultura por determinação da lei no 2345 de 1954, que reestruturou a Secretaria dos Negócios de Educação e Cultura. Em 1990, o Museu passou a ser vinculado à recém criada Secretaria de Estado da Cultura, quando foi constituído um quadro técnico próprio.

   O acervo da Instituição é composto de mais de 11 mil objetos, divididos em 29 coleções, como: iconografia (pinturas, gravuras, fotos), indumentária (roupas, acessórios, modas de épocas), armaria (armas), etnologia (objetos relacionados à cultura indígena), escravista (objetos utilizados no período da escravidão),documentos, máquinas, utensílios domésticos, objetos de uso pessoal,missões, dentre outras. O acervo é tombado como patrimônio nacional, pelo Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (IPHAN).