전곡선사박물관은 2004년 문화재청에서 전곡리 선사유적지 종합정비기본계획 승인 후 이듬해인 2005년 도립박물관 건립 방침 결정을 통해 본격적으로 시작되었다. 이후 국제현상공모를 통한 설계 과정과 건축 시공, 전시 연출을 통해 7년만인 2011년 4월 25일 개막식과 함께 문을 열게 되었다.