Im Ortsbild von Haigerloch bewahrt die Synagoge Haigerloch heute ein Museum und eine Gedenkstätte, die an das einstige jüdische Gemeindeleben in Hohenzollern erinnern.
Religiöse Rechte für Juden in Haigerloch sind seit dem Judenschutzbrief von 1595 überliefert; eine frühere Betstube soll in einem Privathaus im jüdischen Quartier Haag in der Oberstadt gelegen haben, ihr genauer Standort ist jedoch nicht bekannt. Der Bau der heutigen Synagoge geht auf ein Gesuch von 1782 zurück, das gegen Zahlung einer Einmalabgabe oder eines jährlichen Grundzinses bewilligt wurde. Die Einweihung erfolgte am 30. Mai 1783. Wegen Bevölkerungszuwachses wurde das Gebäude 1839–1840 erweitert; durch Verlängerung und neue Emporen entstand Platz für 294 Personen. Die Umbaukosten beliefen sich auf 1.758 Gulden 47 Kreuzer; wesentliche Teile der Ausstattung wurden durch Spenden finanziert, die Torarolle wurde mit einem Lotteriegewinn erworben.
1929/30 wurde die Synagoge grundlegend erneuert und am 21. September 1930 wieder eingeweiht. In der Nacht und am Morgen des 10. November 1938 wurde das Gebäude im Zuge der Novemberpogrome schwer beschädigt: Inneneinrichtung und rituelle Gegenstände wurden zerstört, Fenster eingeschlagen und Türen aufgebrochen; ein geplantes Niederbrennen wurde von örtlichen Behörden verhindert. Die Torarolle überstand die Zerstörung, weil sie privat versteckt worden war.
Ein Wiederaufbau war nach polizeilicher Verfügung untersagt; die Synagoge, die zugehörige Mikwe und das Gelände wurden 1939 zu einem stark reduzierten Preis an die Stadt verkauft, mit der Zweckbindung für eine Turnhalle. In den Kriegsjahren erfolgten Umbauten, 1944 diente das Gebäude als Lagerraum; im April 1945 wurde das Dach durch Granatbeschuss schwer beschädigt.
Nach Kriegsende führten Strafverfahren zu Verurteilungen wegen der Novemberpogrome. Ein Restitutionsverfahren von 1949 endete in einem Vergleich; das Grundstück wurde rechtlich zurückgegeben, gegen Zahlung eines Betrags für Unterhaltungskosten. 1951 verkaufte die Religionsgemeinschaft das Gebäude an Privatpersonen. In den folgenden Jahrzehnten verlor es durch Umbauten sein synagogales Erscheinungsbild und diente unter anderem als Kino, Lebensmittelmarkt und Lagerhalle.
Auf Initiative des 1988 gegründeten Gesprächskreises gelang 1999 der Rückkauf durch die Stadt. Zwischen 2001 und 2003 wurde das Haus umgestaltet und als Museum eingerichtet. Am 13. Juni 2004 eröffnete die Dauerausstellung Spurensicherung – Jüdisches Leben in Hohenzollern, konzipiert und realisiert vom Haus der Geschichte Baden-Württemberg, die mit Originalobjekten und Zeitzeugeninterviews an die jüdische Geschichte in Haigerloch, Hechingen und Dettensee erinnert.