美國國家歷史博物館始建於1964年,博物館最初叫作歷史與科技博物館(Museum of History and Technology),是由著名建築公司麥金米和懷特公司(McKim Mead & White)設計建造的。 1980年,為了更好地展示和反映美國人民的生活和歷史,更好地反映美國社會的政治、文化、科學和軍事史等,將該館更名為現在所使用的美國國家歷史博物館(National Museum of American History)。目前仍然完好保存了美國第一面星條旗(國旗Star-Spangled Banner)。
博物館於2006年9月5號到2008年11月21號期間閉關重新翻修,翻修過的博物館有了新的電梯、歡迎中心、中庭天井和展廳,使得整個博物館既現代化又充滿歷史氣息。裝修的設計工作是由斯基德莫爾、奧因斯和美林(Skidmore,Owings and Merrill)完成的,現在它是史密森尼學會下屬的博物館之一。