Idea założenia muzeum na terenie byłego niemieckiego obozu Auschwitz narodziła się wśród byłych więźniów kilka miesięcy po wojnie. 2 lipca 1947 roku Sejm przyjął ustawę o zachowaniu terenów i obiektów byłego obozu. Do życia zostało powołane Państwowe Muzeum Auschwitz-Birkenau.
Placówka objęło tereny dwóch byłych obozów koncentracyjnych: Auschwitz I i Auschwitz II-Birkenau, o łącznej powierzchni 191 hektarów. W 1979 roku na wniosek Polski tereny byłego obozu wpisano na listę dziedzictwa światowego UNESCO. Do dnia dzisiejszego muzeum odwiedziło ponad 30 milionów osób z około 100 krajów świata. Rekordowym pod względem frekwencji był rok 2011. Wówczas placówkę odwiedziło ponad 1,4 mln osób.
Pierwsza stała ekspozycja na terenie byłego obozu Auschwitz I powstała jeszcze w 1947 roku. Osiem lat później zastąpiła już nowa wystawa, która z pewnymi zmianami istnieje do dziś. Jest ona głównym elementem w programie zwiedzania byłego obozu, obok terenu i oryginalnych, lub częściowo zrekonstruowanych, obiektów obozowych.
Ekspozycja główna umieszczona jest w pięciu blokach byłego Auschwitz I. Oprócz fotografii dokumentalnych, fotokopii dokumentów, modeli i rzeźb, wykorzystane są w niej eksponaty historyczne, m.in. ubrania więźniarskie, prycze i inne sprzęty, w jakie były wyposażone pomieszczenia obozowe, a także rzeczy zrabowane deportowanym Żydom. Są też włosy zgładzonych i puszki po gazie Cyklon B, którego Niemcy używali do masowych mordów.
Aby spopularyzować wiedzę o niemieckiej okupacji w poszczególnych krajach, których obywatele ginęli w KL Auschwitz, w muzeum zaczęły powstawać stałe wystawy narodowe. Jako pierwsza otwarta została w 1960 roku ekspozycja czechosłowacka, a tuż po niej węgierska. Obecnie czynne są wystawy: polska, austriacka, belgijska, francuska, holenderska, węgierska, romska, poświęcona Żydom słowackim i więźniom z Czech, a także częściowo rosyjska, która jest obecnie modernizowana. Wkrótce otwarta zostanie, także po gruntownej zmianie, nowa wystawa poświęcona walce i zagładzie Żydów w latach 1933-1945.
W 2005 roku w Muzeum powstało Międzynarodowe Centrum Edukacji o Auschwitz i Holokauście, które przejęło wszystkie działania edukacyjne placówki. Pod aktem założycielskim podpisało się ponad dwustu byłych więźniów. Centrum prowadzi szereg zajęć skierowanych do uczniów, studentów, nauczycieli i edukatorów. Są to studia, seminaria, konferencje, pobyty studyjne, wykłady, warsztaty i prezentacje multimedialne.
Dyrekcja muzeum walczy o zachowanie autentyzmu miejsca, co oznacza realizację ogromnego programu konserwatorskiego. Uruchomiony on został w czerwcu bieżącego roku. Obejmie cały teren byłych obozów Auschwitz I i Auschwitz II. W pierwszej kolejności zabezpieczonych zostanie 45 baraków murowanych na terenie byłego obozu kobiecego w Birkenau. Są w fatalnym stanie technicznym, który wynika z upływu lat, ale także innych okoliczności: Niemcy użyli do ich budowy materiałów pochodzących z rozbiórek, a na dodatek teren jest podmokły.
Program prac konserwatorskich finansowany jest z pieniędzy funduszu wieczystego tworzonego przez powstałą w 2009 roku Fundację Auschwitz-Birkenau. Celem jest zgromadzenie 120 mln euro. Dotychczas rządy państw i samorządy zadeklarowały około 97 mln euro. Na wsparcie funduszu zdecydowało się 18 państw i trzy miasta. Zyski (odsetki) od 120 mln euro pozwolą na finansowanie planu konserwacji. Według muzealników roczne koszty niezbędnych działań, w zależności od realizowanych projektów, wyniosą od 3,6 do 5,5 miliona euro.
Niemiecki obóz Auschwitz powstał w 1940 roku z myślą o uwięzieniu w nim Polaków. Auschwitz II-Birkenau powstał dwa lata później. Stał się miejscem zagłady Żydów. W kompleksie obozowym funkcjonowała także sieć podobozów. W Auschwitz Niemcy zgładzili co najmniej 1,1 mln osób, głównie Żydów, a także Polaków, Romów, jeńców sowieckich i osób innej narodowości.