Музей образован в 1894 г. как музей Приамурского отдела Императорского Русского географического общества (ПОИРГО), в 1902 г. ему было присвоено имя Гродековский в память заслуг Приамурского генерал-губернатора Н.И. Гродекова в организации и становлении музея, в 2002 г. имя Н.И. Гродекова в названии Хабаровского краевого музея восстановлено.
В экспозициях и выставках представлены экспонаты, посвященные палеонтологии и геологии Приамурья, флоре и фауне Дальнего Востока, рыбам бассейна Амура, культуре коренных народов Приамурья и славян-переселенцев, истории освоения и развития Дальнего Востока России, событиям Гражданской войны на Дальнем Востоке 1917-1922 гг. Регулярно экспонируются временные выставки.
Для самых маленьких посетителей в Детском музее по принципу "hands on" создана экспозиция "Крестьянское подворье", интерактивная игровая площадка, а также удобный зал для проведения самостоятельных детских занятий, мастер-классов.