В 1838 году при Александровском пушечно-литейном заводе был открыт Горный музеум, который, пожалуй, можно назвать «прародителем» современной Галереи промышленной истории.

Основу экспозиции музеума составляли образцы продукции предприятия, а также коллекция железосодержащей руды, горных материалов. Музей создавался по инициативе и под руководством горного начальника Романа Адамовича Армстронга.

Впоследствии именно коллекции, собранные в Горном музеуме, стали основой фондов открытого в 1871 году Олонецкого естественно-промышленного и историко-этнографического музея (сегодня – Национальный музей Республики Карелия).

Снова заводской музей уже под названием «Музей истории Онежского тракторного завода» стал доступен для посещения только с 12 сентября 1967 года. Он размещался в Доме культуры ОТЗ на улице Гоголя.

В музее ОТЗ частыми гостями были школьники. В нем проходили мероприятия для ветеранов, заводских коллективов. Музей рассказывал историю становления Завода, экспозиция музея отражала гордость за крупное градообразующее предприятие, посетители узнавали о подвигах Онежцев, разработках конструкторов Завода, популярных серийных моделях тракторов. Долгие годы директором музея, хранителем истории и экскурсоводом в одном лице был старейший работник Завода, энтузиаст и любитель истории Леонид Тетерин. Именно благодаря Леониду Михайловичу в самые непростые годы музей был сохранен.

В 1990-х годах здание Дома Культуры было продано, на его базе создали Экспоцентр. Некоторое время руководство Экспоцентра поддерживало работу музея в обновленном здании, коллекции были сохранены, но позже выставочное пространство все-таки закрыли для посетителей.

27 июня 2003 года, во время празднования 300-летнего юбилея завода и города, музей снова открыл свои двери в здании бывшей заводской поликлиники на Литейной пл., 1, где экспонаты находятся и по сегодняшний день.

Музей был сохранен даже тогда, когда в 2007 году производство начали переносить на вторую площадку ОТЗ, а цеха в центре города закрывать.

В 2011 году по итогам конкурса территория первой площадки, где был основан Александровский завод, переименованный после революции 1917 года в Онежский Механический и Металлургический Завод, а в 1956 году в - Онежский Тракторный Завод, была передана в управление инвестиционно-девелоперской компании «Охта Групп».

«Охта Групп» внесла существенный вклад в создание нового выставочного пространства на базе фондов Музея истории ОТЗ. 17 сентября 2011 года, после окончания ремонта помещений, при поддержке Совета Ветеранов ОТЗ и финансовом участии компании «Охта Групп» заводской музей снова открыл свои двери как «Музей промышленной истории Петрозаводска».

В 2016 году в соответствии с нормами федерального законодательства, запрещающими негосударственным формированиям использовать в наименовании термин «Музей», Музей был переименован в «Галерею промышленной истории».

Сегодня Галерея – единственное в Карелии выставочное пространство, в котором представлен интересный и значимый пласт истории Петрозаводска: развитие градообразующих предприятий с момента закладки Петровского завода.

Экспозиция Галереи объединяет тематическую выставку на основе фондов Музея Онежского Тракторного Завода и Музея судостроительного завода «Авангард», а также новые инсталляции о промышленной истории города.