Музей истории колледжа создавался в 1950-е годы истекшего столетия. Инициаторами его создания были директор техникума Б.А. Горновой (1944-1967) и преподаватель истории П.К. Шиленко (1944-1980).

Открыт музей был в 1956 году. Его деятельность направлена на формирование ответственности к осознанию исторического прошлого, воспитание чувства гордости за свой народ, его историю и культуру, через отражение вклада преподавателей и выпускников в развитие производства, науки, культуры, спорта в Нижнем Тагиле, в масштабах страны и мира.

За годы своего существования музей постоянно развивался. К 300-летнему юбилею директором колледжа Надеждой Борисовной Шаровой (2007-2013) совместно с заведующей музея Надеждой Васильевной Зайцевой создан новый музейный комплекс. Проведена кардинальная  реконструкция, музей получил дополнительные залы, оборудовано специальное помещение для размещения фондов.

В зале демидовых раскрывает предпосылки открытия цифирной школы в Невьянске, историю последующих преемников: Выйского заводского училища, Нижнетагильского реального училища, Нижнетагильского горнозаводского училища. Зал богат подлинными предметами XIX и начала XX века: учебниками и конспектами, чертежами и рисунками, свидетельствами и аттестатами учеников, физическими приборами, измерительными инструментами.

Зал современной истории раскрывает тему гражданской войны и социалистической перестройки, Великую Отечественную войну, период восстановления хозяйства страны, развитие спорта и туризма, художественной самодеятельности и другие стороны многогранной истории посредством подлинных документов, фотографий, писем, личных вещей учащихся, преподавателей и выпускников, макетов и моделей, приборов.

В экспозиции зала отражены награды коллектива учебного заведения за подготовку квалифицированных специалистов для горной и металлургической промышленностей страны:

- Почетная грамота Президиума Верховного совета РСФСР (1959 г.);

- орден Трудового Красного знамени (1967 г.);

- решение Коллегии Минвуза СССР о признании учебного заведения лучшим базовым техникумом России (1973 г.). Подобного высокого статуса не имело ни одно среднее специальное учебное заведение ни ранее, ни позже.   

В третьем зале экспозиция повествует о выпускниках в династиях, потомственных уральских горняках и металлургах, на базовых предприятиях города, страны, за рубежом, героях Социалистического Труда, ученых-лауреатах, писателях, спортсменах, участниках локальных войн. Широко представлены заслуженные награды выпускников, их личные вещи, фотографии, документы.

Экспозиция четвертого зала посвящена педагогическому коллективу, лучшим профессионалам своего дела, семейным династиям преподавателей.

Здесь же небольшая выставка о комсомольской организации учебного заведения.

Музейному комплексу колледжа во Всероссийском конкурсе учреждений профессионального образования всех уровней на лучшее оформление и деятельность музея по отражению важнейших событий истории России и региона, проходившего в 2010-2011 годах, присуждена III премия (из 206 заявок).

Экспозиции музея рассчитаны на широкий круг посетителей, в том числе на студентов и выпускников НТГМК и других ССУЗов и ВУЗов, учащихся школ, представителей среднего и старшего поколений, а также тагильчан и гостей  города,  области,  страны,  зарубежья. Ежегодно в музее проводится от 70 до 90 экскурсий.

Музейная деятельность организована по направлениям:

- развитие и комплектование фондов;

- экспозиционная деятельность;

- экскурсионная деятельность;

- поисково-исследовательская деятельность;

- краеведческая работа;

- популяризационная деятельность;

- научно-методическая работа;

- проектная деятельность.

Традицией в работе музея являются систематические встречи выпускников в стенах колледжа. Некоторые группы студентов встречаются регулярно на протяжении 50 – 60 и даже 65 лет после окончания учебного заведения.

В музее имеется картотека на более чем 25 тысяч выпускников (всего выпущено за 305 лет около 45 тысяч), содержащая не только анкетные данные, но и сведения о трудовой деятельности.

По словам выпускника техникума 1955 года Я.С. КРАСИЛЬЩИКОВА, кандидата геолого-минералогических наук, участника ВОВ, нанесшего визит в колледж в 2007 году, сама картотека является уникальным экспонатом музея, т.к. ни одно учебное заведение страны не имеет ничего подобного.

В благодарственных, часто восторженных записях посетителей, содержащихся в «Книге отзывов», отмечается большая роль музея истории колледжа в нравственном и военно-патриотическом воспитании молодежи.

Музей истории колледжа имеет огромное образовательное и воспитательное значение, являясь исходной, центральной точкой в общей системе духовно-нравственного, патриотического и гражданского воспитания  студентов.