Музей в Рыбинске возник в октябре 1910 года и вскоре отметит свое столетие. По началу он был естественно-научным и располагался в двух комнатах городского коммерческого училища. Коллекция минералов, ископаемых, птичьих яиц и т.п. предназначались для учебной работы и просвещения посетителей. В своем нынешнем виде экспозиции Рыбинского музея куда более разноплановы. Они рассказывают о древней истории края, знакомят посетителей с купеческим бытом и богатыми художественными коллекциями из дворянских усадеб. Несколько разделов музея посвящены Волге и всему, что с ней связано: бурлакам и крючникам, кабестанам и туерам, шлюзам и водохранилищу.

С 1990 года проводятся планомерные археологические работы. Факт примечательным, тат как в наши дни редкий районный музей может найти средства на собственные раскопки и реставрацию находок. Рыбинску в этом смысле повезло: большую часть расходов взял на себя «Рыбинскэлектрокабель».

Сейчас музей располагается в одном из красивейших зданий Верхней Волги — здании хлебной биржи, спроектированной московским архитектором А. Ивановым в 1912 году. Рыбинская городская дума объявила конкурс на лучший проект. Здание должно было отвечать целому ряду практических и эстетических требований. Оно должно было уместиться на относительно небольшом, и вместе с тем крайне неудобном для строительства участке — на самой кромке волжского берега. Архитектору Иванову удалось успешно решить эти задачи, он воспользовался богатым наследием древнерусских зодчих, оно определило планировку здания, его объемно-пространственную композицию и декор. Основание биржи облицовано гранитом, который предохраняет фундаменты от воды и ударов льдин во время разлива реки. Это придает зданию особое своеобразие: со стороны реки оно напоминает высящийся на скале средневековый замок. Здание облицовано изразцом, изготовленным на изразцово-гончарном заводе купца Василия Аксенова. На некоторых изразцах изображен герб Рыбинска, который представляет собой красный щит, поделенный на две половины. В верхней части герба — медведь с секирой, выходящий из-за реки (как символ Ярославской губернии), в нижней части две лестницы, ведущих к воде, символ многочисленных рыбинских пристаней; и еще ниже на синем фоне две стерляди, которыми некогда славилась Рыбная Слобода.

В Рыбинском музее хранится множество раритетов из окрестных дворянских гнезд. Среди них знаменитые свадебные портреты Тишининых из усадьбы Тихвино-Никольское кисти Ивана Вишнякова, портреты Лихачевых из имения Сосновец работы Ермолая Камеженкова, уникальная коллекция усадебных икон 16-19 веков. Из усадьбы Иловна и Борисоглеб, принадлежавшие Мусиным-Пушкиным, происходит самая значительная по численности портретная галерея.

Музейная коллекция постоянно пополняется, одним из источников пополнения стал Государственный музейный фонд. Сейчас в Рыбинском музее представлены работы таких всемирно известных художников как И. К. Айвазовский, И. И. Шишкин, К. Е. Маковский, Н. Н. Рерих, Н. Д. Кузнецов, З. Е. Серебрякова.

Одним из филиалов Рыбинского музея является единственный в мире музей затопленных территорий — музей Мологского края, открытый в 1995 году на средства мологжан. Маленький уездный город Молога находился при слиянии рек Волги и Мологи в 32 километрах от Рыбинска. Это был тихий городок, население которого в начале 20 века насчитывало около 5 тысяч человек. В нем располагалось 6 соборов и церквей, 5 благотворительных учреждений, 3 библиотеки, 9 учебных заведений, в т.ч. гимнастическая школа П.М. Подосенова — одна из первых в России, при которой имелись сцена и партер для постановки спектаклей.

14 апреля 1941 года были закрыты створы гидротехнических сооружений, и началось заполнение Рыбинского водохранилища. Было затоплено 4550 квадратных километров суши(1/8 территории Ярославской области), под воду ушло 700 населенных пунктов, более 130 тысяч человек стали вынужденными переселенцами. С тех пор в водохранилище каждый год образуется огромная льдина площадью 4,5 тысячи квадратных километров и толщиной до одного метра. Эта масса холода существенно влияет на климат. В первой половине апреля на водохранилище еще лежит лед, по которому ездят на снегоходах и машинах. Срок вегетации растений сдвигается каждую весну от двух недель до месяца.

Уровень водохранилища постоянно колеблется, и, приблизительно раз в два года Молога показывается из воды.