Karl Ernst Osthaus gründete das Museum 1898 und ließ es nach Plänen von Carl Gérard und Henry van de Velde ausführen.
Nach seinem Tod 1921 verkauften die Erben die zeitgenössische Kunstsammlung. Das Hagener Museum wurde durch das Kommunale Elektrizitätswerk Mark erworben. Große Teile der Sammlung gingen im Zweiten Weltkrieg verloren, so dass die Sammlung nach 1945 neu aufgebaut werden musste.
Das Gebäude im Stil des Historismus mit Einrichtungen im Jugendstil hat zwei Geschosse und ist in der Hauptfassade durch einen Mittelrisalit geprägt. Die den Eingang überspannenden Arkaden schließen jeweils mit einem Blattkapitell ab. Die Fassade ist beige verputzt und mit Sandsteinornamenten abgesetzt.
In den Jahren 2006 bis 2009 wurde das Osthaus Museum erneut saniert und zusammen mit dem gegenüberliegenden Emil Schumacher Museum wieder eröffnet. In diesem Zuge wurden die beiden Museumsbauten durch einen gläsernen Baukörper verbunden.

Siehe auch Emil-Schumacher Museum
Siehe auch Folkwang- Museum