Музей занимает особое место среди зданий центральной исторической части Костромы. Это яркий образец модерна в «русском стиле», архитектор — Н.И. Горлицын. Примечательно, что изначально здание строилось для размещения предметов и коллекций Музея древностей, открытого в 1891 году, а также Романовского отдела, специально созданного «для собирания и хранения сведений о предках родоначальника царствующего дома царя Михаила Федоровича».
В дни празднования 300-летия царствующей династии, на торжественном открытии здания, которое состоялось 19 мая 1913 года, присутствовал император Николай II с членами императорской семьи. К открытию Романовского музея в Костроме Императорский Эрмитаж и Императорская Академия художеств передали в фонды скульптурные и живописные произведения.
Сегодня Романовский музей входит в комплекс Костромского государственного историко-архитектурного и художественного музея-заповедника. В Романовском музее открыта для посещения постоянная экспозиция «Вехи искусства». На выставке представлена уникальная живопись, графика, скульптура, фарфор — всего более 200 экспонатов.