Järvamaa Muuseum peab oma sünnipäevaks 31. juulit 1905. aastal, siis avati muuseum külastajatele. Sellele päevale eelnes aastatepikkune eeltöö.
1892. aastal pidas balti-saksa ajaloolane Aksel von Gernet Paides loengu linna sündmusterikkast ajaloost. Selle kuulamisest innustust saanud asutasid “Torniehituskomitee”, mille eesmärgiks oli taastada Vallitorn. Sellega seondusid väljakaevamised Vallimäel ja Paide ümbruses ning Vallimäe korrastamine linlaste puhkepargiks.
Huvi ajaloo ja arheoloogia vastu, kartus, et huvitavad leiud lähevad kaduma või ei jõua kõigi huvilisteni, viis 12. jaanuaril 1904. aastal Järvamaa Muinasasjade Alalhoidmise Seltsi asutamiseni. Seltsi asutajad ja eestvedajad olid apteeker ja linnapea magister O. Brasche, pastor C. Rall, kaupmees A. Stamm ja teised. Paide linn andis kogude hoidmiseks ja kooskäimiseks tasuta kasutada ruumid linna tütarlastekoolis. Kiiresti remonditi ruumid, kohalik tislermeister valmistas vitriinid ja 31. juulist 1905. aastast pärinevad esimesed sissekanded külalisraamatus. Pühapäeviti võis 10-kopikalise pileti eest kella 12-13 vaadata 498 museaali seast valitud esemetest  koostatud näitust.
1906. aastal korraldati esimene ajutine näitus muuseumis, see oli Pezoldi akvarellidest, mis vahetult enne seda kunstniku õelt olid ostetud. Sügis-talvisel hooajal hakati korraldama ajaloo-alaseid lugemisõhtuid, mis edaspidi seltsi liikmete ja linnaelanike seas väga populaarseks muutusid.
1912. aastal annetas Paide apteeker magister Oskar Brasche muuseumile tänaseni väärtuslikeima kogu – üle 200 esemest koosneva Paide vana apteegi sisustuse. Eesti Vabariigi algusaastad ei olnud balti-sakslaste rajatud muuseumile kerged. Pastor Rall hoidis kogud korras, kuid aktiivseid kaastöötajaid oli vähe. 1924. aastal koliti uutesse ruumidesse Tallinna tn 18, koolimaja esimesele korrusele. 1926. aastal Muinasasjade Alalhoidmise Selts lõpetas tegevuse ja põhikirja järgi anti muuseum üle Eestimaa Kirjandusühingule, kes moodustas sellest Provintsiaalmuuseumi filiaali.
1941. aastal evakueeriti muuseum Väätsale ja 1945. aasta oktoobripühadeks avati taas Paides. Kahjuks olid sõjakeerises hävinud osa museaale ja kõik kataloogid.1950-ndatel aastatel ehitati Lembitu pargi serval varemetes seisnud endine veterinaarravila maja ümber  muuseumihooneks. Püsinäitus avati siin 1956. aastal. Selles majas tegutseb muuseum tänase päevani.
A.H. Tammsaare 80. sünniaastapäeval 30. jaanuaril 1958. aastal avati kirjaniku sünnikodus Järvamaal Albu vallas Vetepere külas Järvamaa Muuseumi filiaal – A.H. Tammsaare muuseum. Kirjaniku 100. sünniaastapäevaks jõuti taastada rehielamu, saunikuhooned, laut, karjaaiad ja palju muud. Kirjaniku sünnikodu on jätkuvalt populaarne ainulaadsuse ja kordumatu loodusega ning Eesti teatrite suviste vabaõhuetendustega.
1970-80ndatel aastatel töötas muuseum stabiilselt, uuendati ekspositsiooni, täiendati kogusid, korraldati näitusi. Rajoonilehes ilmus regulaarselt erilehekülg “Koduradadelt”. Muuseumi maineks kujunes: ”Väike, aga tubli!”
1980-ndate aastate lõpul kavandati muuseumis plaanilist sanitaarremonti. Olude muutudes juhtuski, et kõrvuti uute värvidega muutus täielikult püsinäituse sisu.  

1992. aastal valminud püsinäitus oli üks esimesi täielikult uuendatud ekspositsioone Eesti muuseumides. 90-ndad aastad tõid  muuseumi tegevusse uusi kohustusi, kuid andsid paljuski ka vabad käed. Vallitornis valmis Järvamaa ja Paide linna vanema ajaloo püsinäitus. Elevust tekitasid A.H. Tammsaare , O. Brasche  ja fotograafi vahakujud. Alates 4.12.2002 a on Vargamäel SA A.H. Tammsaare Muuseum.   

2005.aastal tähistas Järvamaa Muuseum 100. sünnipäeva. Uue sisu said muuseumi looduse tuba ja 20. saj. I poolt kajastav püsinäitus, seda võimaldas 1990- ndate aastate kogumistegevus -  kogusime  selle ajalooperioodi kohta palju esemeid, dokumente, fotosid. Pidustuste pärliks oli näitus JMAS kogudest, mis on meie muuseumi kullafond.  Laienes muuseumi fondihoidla, mis järjepideva tööga on muutunud museaalide hoidmiseks sobivaks keskkonnaks. Uuel tasemel on muuseumi sisuline tegevus – alates 2003. aastast kirjeldame museaale infosüsteemis, algul KVIS-is ja 2009.aastast MUIS-is. Ametisse asus pedagoog – laieneb töö väljapoole muuseumi.

31. juulil 2010. aastal avati  uus arheoloogiaalane püsinäitus.