Acquisito subito dopo la Prima Guerra Mondiale dal Comune di Feltre, diventò sede dell’attuale museo, dove l’allestimento dell’architetto Alberto Alpago Novello venne inaugurato nel 1928, dopo un accurato restauro.

Seguì il progressivo ampliamento delle collezioni tra il 1944 e il 1952, anno in cui si provvide all’istituzione della Sala archeologica ad opera di Giulia Fogolari. L’intero museo offre un compendio della storia della città, dalle iscrizioni antecedenti la romanizzazione ai reperti di epoca romana, medioevale e rinascimentale, fino a mobili e oggetti d’arredo del XV-XIX secolo. Fu interessato da altri interventi di riallestimento e di adeguamento strutturale tra il 1954 e il 1997.

La sala archeologica del Museo Civico contiene in prevalenza materiali romani di provenienza feltrina, come iscrizioni, elementi architettonici e frammenti di sculture. Particolarmente interessanti per la loro importanza storica e documentaria sono due frammenti di iscrizioni retiche, un’ara con dedica alla divinità italica Anna Perenna e una base di statua di Gaio Firmio Rufino, che costituisce una delle rare fonti dell’epoca relative all’esistenza dell’antica Berua, un centro veneto di ambito retico la cui ubicazione resta tuttora ignota.

Nella pinacoteca è contenuta un'antologia della pittura, in particolare quella veneta dal Cinquecento all’Ottocento, con artisti come Lorenzo Luzzo, Pietro de' Marascalchi, Gentile Bellini, Giambattista Cima da Conegliano, Girolamo Dente, Palma il Giovane, Girolamo Forabosco, Pietro Liberi, Francesco Maffei e Teodoro Matteini.