La voluntad de creación de un museo de ciencia y técnica de Catalunya arranca a finales del siglo XIX. En 1937, la Generalitat republicana, dando respuesta a esta vieja aspiración catalana, publicó una orden para crear el Museo.
La Guerra Civil y la dictadura posterior del general Franco interrumpieron el proyecto, que permaneció olvidado hasta los años setenta del siglo XX. En esa época, la Associació d’Enginyers Industrials de Catalunya recuperó la iniciativa de fundar un museo de ciencia y técnica y, en 1979, constituyeron la Associació del Museu de la Ciència i la Tècnica i d’Arqueologia Industrial de Catalunya con la voluntad de reunir esfuerzos para la creación del Museo y preservar los bienes del patrimonio industrial. En 1996 se inauguró la primera exposición permanente y se terminaron las obras de restauración de la nave principal del edificio.
En 1981, el Departament de Cultura de la Generalitat de Catalunya asumió el proyecto y en 1983 compró la fábrica Aymerich, Amat i Jover, antiguo vapor textil lanero de Terrassa, con el fin de convertirlo en la sede del museo, y en 1984 abrió la fábrica al público. La Ley de Museos de 2 de noviembre de 1990, lo declaró Museo Nacional y lo constituyó como entidad autónoma.
En 2014 se celebraron diferentes actos conmemorativos de su 30º aniversario.