بنای موزه توس در سال ۱۳۴۷ و با مساحتی حدود ۶۰۰مترمربع در ضلع غربی آرامگاه فردوسی توسط مهندس هوشنگ سیحون طراحی و به همت انجمن آثار ملی ساخته شده است. این بنا در ابتدا با هدف ایجاد چایخانه سنتی و اجرای نقالی توسط نقالان شاهنامه در نظر گرفته شده بود که به دلیل معرفی بهتر ارزش‌های فرهنگی و تاریخی توس و شخصیت حکیم ابوالقاسم فردوسی و اثر جاوید و ماندگار او شاهنامه، در سال ۱۳۶۱ به موزه تغییر کاربری یافت.
در سال ۱۳۸۴ به دلیل عدم تناسب فضاهای موجود با محتوای موزه طرح کنونی توسط مرحوم دکتر بهروز احمدی، زیر نظر اداره‌کل مـوزه‌های سـازمان میراث فرهنگی، صنایع‌دستی و گردشگری تهیه و اجرا گردید. اشیاء به نمایش گذاشته شده در این موزه با هدف معرفی ۳ موضوع انتخاب شده است:
1- معرفی شهر تاریخی توس به عنوان یکی از مهم ترین شهرهای فرهنگ خیز و تمدن ساز ایران در طول تاریخ
2- معرفی حکیم ابوالقاسم فردوسی به عنوان یکی از بزرگ ترین شاعران حماسه سرای جهان و یکی از مهم‌ترین شاعران ایران
3- معرفی شاهنامه فردوسی به عنوان مهم‌ترین اثر منظوم حماسی در سطح جهان و ارزشمندترین سند هویت ملی-فرهنگی، ادبی و تاریخی ایران
هم اکنون در این موزه اشیائی با مضامینی چون آثار سنگی دوران پیش از تاریخ مکشوفه از دشت توس و اطراف کشف رود، انواع شاهنامه، نظیر شاهنامه چاپ فلورانس و شاهنامه ۷۳کیلوگرمی اهدا شده از سوی موسسه امیرکبیر، آثار کشف شده از حفاری‌های باستان‌شناسی شهر توس همچون تنگ‌ها، پیه‌سوزها، عطردان‌ها و…، نسخه‌های خطی منحصر به فرد، تابلوهای نقاشی با مضمون داستان‌های شاهنامه فردوسی و پرتره حکیم توس و… به نمایش در آمده است.