1882 eröffnete in der Bibliotheksgalerie beim heutigen Casinoplatz das Antiquarische Museum der Stadt Bern; die archäologische, historische und ethnografische Sammlung von Kanton, Stadt und Burgergemeinde wurden unter diesem Namen zusammengeführt.
Von 1892–1894 wurde das Haupthaus am Helvetiaplatz nach den Plänen von André Lambert im historischen Stil mit Bauformen aus dem 15. bzw. dem 16. Jahrhundert errichtet. Über dem Haupteingang wurde ein Glasmosaik mit der Darstellung der Zeitalter der Geschichte von Léo-Paul Robert angebracht.
Nach der Schenkung der orientalischen Sammlung von Henri Moser wurde das Museum durch einen rückwärtigen Anbau erweitert, der 1922 eingeweiht wurde.
Zwischen 2006 und 2009 entstand nach den Plänen des Architekturbüros :mlzd der Erweiterungsbau Kubus, mit einer Vollglasfassade auf der Nordseite und einer Ummantelung durch eine strukturierte und kristallin geschnittene Betonhaut auf der Südseite. Eine breite Freitreppe führt zum Museumspark, der ebenfalls von André Lambert entworfen wurde.
Das Museumsschloss sowie der Park stehen unter Denkmalschutz. Bis heute ist das Museum mit seinen archäologischen, kulturhistorischen und ethnografischen Sammlungen ein Dreispartenhaus. Die Sammlung des Bernischen Historischen Museums zählt über 600 Glasgemälde – vom Spätmittelalter bis ins 21. Jahrhundert – und ist im Erweiterungsbau Kubus untergebracht. Rund 400 dieser Objekte gehören zum grössten und wichtigsten Bestand historischer Glasmalerei der Schweiz.