Первый кремлевский музей относится к редкому типу музеев-сокровищниц. В основе его коллекций оказалось внушительное собрание ценнейших вещей, сбереженных в Кремле на протяжении многих веков московскими государями. Его начало было положено в XIV веке при первых московских князьях. В конце XV — начале XVI века в период формирования единого Российского государства сложились крупнейшие кремлевские хранилища: Казенный двор, Оружейная палата, Конюшенная и Постельная казна. Позднее последняя была преобразована в государеву и царицыну Мастерские палаты. При них работали мастерские, занимавшиеся ремонтом и изготовлением ювелирных изделий, посуды, одежды, оружия, карет и конского снаряжения. В начале XVII века, в период Смуты, сокровищница оказалась разграблена, но при первых Романовых восстановлена в прежнем блеске.

В XVIII столетии собрание продолжало пополняться, несмотря на утрату многих вещей вследствие пожаров, не слишком бережного отношения к ним и по вполне естественным причинам: из-за полного износа и обветшания. В Палату были переданы военные трофеи, коронационные наряды и многое другое. По указу Петра I ремесленников, работавших в Кремле, перевели в новую столицу — Санкт-Петербург.

В 1727 все кремлевские хранилища объединились в одно учреждение, которое получило название «Мастерская и Оружейная палата». Начался длительный процесс формирования музейных коллекций и даже предпринимались попытки их демонстрации. Петр I распорядился изготовить новые шкафы из крепких дубовых досок и поместить в них «явственно за стеклы» для осмотра многие ценные предметы.

При императрице Елизавете Петровне было принято решение о создании общедоступного музея. Присланный из Петербурга чиновник А. М. Аргамаков после осмотра вещей из Мастерской и Оружейной палаты в своем отчете рекомендовал составить их общую опись, а также построить в Кремле особое здание, где они могли бы демонстрироваться хотя бы один день в неделю. В 1756—1764 архитектор Д. В. Ухтомский спроектировал и возвел на месте Казенного двора, у восточной стены Благовещенского собора, здание галереи Оружейной палаты. Однако вскоре в связи со строительством грандиозного дворца архитектора В. И. Баженова оно было разобрано.

Новый этап в судьбе кремлевского собрания наступил в начале XIX века в связи с подписанием императором Александром I указа о создании музея. Но его открытию помешала Отечественная война 1812. Незадолго до вступления в Москву французов ценности Оружейной палаты были эвакуированы в Нижний Новгород, откуда вернулись в целости и почти полной сохранности летом 1813. Вскоре в отремонтированном здании у Троицких ворот была развернута первая экспозиция. К сожалению, постройка, в которой находился музей, оказалась малоприспособленной для хранения столь ценных экспонатов.

В период правления Николая I у Боровицких ворот было воздвигнуто новое здание Оружейной палаты, старое превращено в казарму, а в конце 1950-х разобрано. В 1859 у музея появился филиал — «Дом бояр Романовых» в Зарядье. 1867 отмечен началом выставочной деятельности — участием в грандиозной Всемирной выставке в Париже.

После революции 1917 музей пополнился новыми ценностями из дворцового собрания, а также патриаршей, соборных и монастырских ризниц. В его состав вошли Успенский, Архангельский и Благовещенский соборы, Патриаршие палаты, некоторые храмы и дворцы Кремля. Почти сразу началась реставрация многих из них. Был создан Объединенный музей декоративного искусства, в который помимо Оружейной палаты, музеев-соборов, Большого Кремлевского дворца и Дома боярина XVII века недолго входили Музей мебели, Музей фарфора и Музей игрушек.

Вместе с тем в 1920—1930-е территория Кремля стала закрытой, начались в большинстве своем необоснованные изъятия экспонатов Оружейной палаты для их дальнейшей продажи на аукционах, а некоторые сотрудники музея подверглись репрессиям. С началом Великой Отечественной войны большинство экспонатов музеев Московского Кремля были упакованы в ящики и отправлены в город Свердловск, где пребывали до февраля 1945.

С 1955 территория Кремля стала вновь доступна для посетителей. В 1961 создана первая музейная экспозиция в Патриарших палатах, а в 1965 — в церкви Ризположения. В 1970 в древнем подклете Благовещенского собора была развернута постоянная выставка «Археология Московского Кремля». К 1986 создана новая, существующая и поныне, экспозиция Оружейной палаты, а в 1990 архитектурный ансамбль Московского Кремля включен в Список всемирного культурного и природного наследия ЮНЕСКО. И наконец в 1991 указом президента образован Государственный историко-культурный музей-заповедник «Московский Кремль», который получил статус особо ценного объекта национального наследия России.

В последние годы музеи Московского Кремля продолжают динамично развиваться. Большим событием было открытие в 2009 в колокольне «Иван Великий» музея, посвященного истории архитектурного ансамбля Московского Кремля. Экспозиция располагается на трех ярусах колокольни. На основе мультимедийных технологий воссоздан облик древнего Кремля и его утраченных построек. Здесь демонстрируются также подлинные архитектурные детали некоторых из них. У посетителей есть возможность выйти на смотровую площадку, чтобы с высоты птичьего полета увидеть существующие на территории Кремля шедевры древнерусского зодчества и памятники трех последних столетий.