Le musée de Poligny fut créé en 1860 au deuxième étage du bâtiment de l’hôtel de ville qu’il n’a jamais quitté. Au fil des ans les collections du musée s’enrichissent rapidement par des dons de Polinois, des achats et des échanges. Leurs richesses et leurs variétés couvrent des domaines aussi variés que l’archéologie, l’ethnologie, les beaux-arts, l’ornithologie ou encore la paléontologie.
Le musée est fermé depuis la Seconde Guerre mondiale.
Les collections majeures du musée sont les ossements gigantesques du dinosaure découverts en forêt de Chasagne lors de la construction de la ligne de chemin de fer Besançon-Lyon en 1862. Les objets d’ethnologie nous font voyager de Kabylie à la Nouvelle Calédonie en passant par les îles Marquises. Le musée possède dans ses collections deux albums de photographies prises dans les années 1880-1890 à Tahiti et en Nouvelle-Calédonie.
Enfin l’herbier collecté en grande partie par Augé de Lassus, receveur des finances à Poligny et membre de la Société Botanique de France. Il a été constitué au milieu du XIXe siècle, il compte 4.500 échantillons de plantes, champignons et algues, collectés dans des lieux variés (Jura, sud de la France et Algérie).
