Im historischen Zentrum von Rostock vermittelt das Kulturhistorische Museum Einblicke in die Kunst- und Stadtgeschichte der Region. Seine Bestände dokumentieren städtisches Leben, wirtschaftliche Entwicklung und künstlerische Produktion über acht Jahrhunderte und nehmen im kulturellen Gedächtnis Mecklenburg-Vorpommerns eine herausragende Rolle ein.
Ursprünge reichen bis in das 19. Jahrhundert: Bereits 1841 sammelte der örtliche Kunstverein erste Objekte. 1858 erwarb die Stadt mit Unterstützung der Sparkasse ein Haus in der Steinstraße, und 1859 erfolgte die formelle Gründung des Museums. Die zunächst wachsenden Sammlungen wurden 1885 im Lindenhof gezeigt; 1901 übernahm die Stadt das Gebäude der Societät und richtete dort ein Museum ein, das 1903 eröffnet wurde. Nach einer Neustrukturierung 1936 kamen weitere Bestandsteile hinzu. Während der nationalsozialistischen Aktion „Entartete Kunst“ wurden 1937 fünfzehn Bilder aus der Sammlung beschlagnahmt; acht Werke gingen verloren. Kriegseinlagerungen in Tresoren, Dorfkirchen (Belitz, Kavelstorf), Herrenhäusern (Tessenow, Niekrenz, Plüschow) und Schlössern (Erdmannsdorff, Carolath) führten zu erheblichen Verlusten. Nach 1945 kehrten die Bestände in das wiederhergestellte Gebäude am Steintor zurück und das Museum konnte 1946 wieder öffnen. Später erfolgte eine Verlagerung in das Kröpeliner Tor; schließlich wurde das ehemalige Kloster zum Heiligen Kreuz schrittweise zum Ausstellungsort umgebaut. Baumaßnahmen begannen 1976, Teilabschnitte wurden 1980 und 1984 übergeben; nach der Wiederaufnahme der Arbeiten nach 1989 wurde unter anderem der Westflügel ab 1997 instand gesetzt und die Klosterkirche restauriert.
Die Sammlungen umfassen zahlreiche Schwerpunkte: die bedeutende nationale Sammlung zu Fürst Blücher von Wahlstatt; rund 70 niederländische Gemälde des 16. bis 19. Jahrhunderts mit Arbeiten u. a. von Jan Bruegel dem Jüngeren, Ludolf Bakhuizen, Melchior de Hondecoeter und Salomon van Ruysdael sowie Graphiken, darunter Blätter von Rembrandt. Rostocker Stadtansichten veranschaulichen das Wandel des Stadtbildes vom frühen 19. bis zum 20. Jahrhundert. Die Sammlung Bernhard A. Böhmer bewahrt ein geschlossenes Konvolut verfemter Moderne aus 1937; ein Teil wird gezeigt und im Kontext der damaligen Kulturpolitik erläutert. Werke des 20. Jahrhunderts sowie Skulpturen von Ernst Barlach, Wilhelm Lehmbruck und Gerhard Marcks ergänzen das Angebot.
Im historischen Refektorium (um 1480) sind mittelalterliche Sakralobjekte aus ehemaligen Klöstern und Kirchen zu sehen, darunter Stücke aus dem Johanniskloster, dem Kloster zum Heiligen Kreuz und der Pfarrkirche St. Nikolai. Das Kunsthandwerk präsentiert etwa 35.000 Objekte vom 16. bis ins frühe 20. Jahrhundert (Zinn, Silber, Keramik, Uhren, Schmuck) und zeigt u. a. Empire-Uhren sowie Prunkuhren aus Ebenholz und Alabaster. Spielzeug aus zwei Jahrhunderten, darunter ein Anker-Steinbaukasten der Gebrüder Lilienthal, sowie eine umfangreiche Münzsammlung zur Rostocker und mecklenburgischen Geldgeschichte ergänzen die Bestände. Regelmäßig ergänzen Sonderausstellungen die Dauerausstellungen.