Vuonna 1974 avattiin yleisölle Mikkelin keskuskansakoulun opettajainhuoneessa sijainnut ylipäällikön työhuone. Vuonna 1984 valmistui työhuoneen yhteyteen päämajan toimintoja esittelevä valokuvanäyttely. Erillinen koulutiloista erotettu Päämajamuseo avattiin vuonna 1989.
Euroopan unionin aluekehitysrahaston ja opetusministeriön tuella syksyllä 1999 käynnistyneen Mikkeli-Päämajakaupunkihankkeen myötä on museon tilat ja näyttely kunnostettu Arkkitehtitoimisto Lasse Kosunen Oy:n suunnitelmien mukaan. Näyttelyn graafisen ilmeen suunnitteli graafikko Kari Piippo. Laajennettu ja uudistettu Päämajamuseo avattiin yleisölle 4.6.2001.
Ensimmäisen kerran Mikkeli oli päämajan sijoituspaikkana keväällä 1918. Valkoisen armeijan päämaja sijoittautui Mikkelin aseman läheisyydessä sijainneeseen Hotelli Seurahuoneeseen.
Seuraavan kerran Mikkeli oli päämajakaupunkina vuosina 1939–40 sekä 1941–44. Mikkeli oli valittu Suomen puolustusvoimien päämajan sijoituspaikaksi edullisen asemansa vuoksi, koska sodanjohdon käsityksen mukaan se oli sopivalla etäisyydellä tulevista rintamista. Päämajan toimintojen keskus oli Mikkelin keskuskansakoulu. Samaan pihapiiriin kuuluneet kolme koulurakennusta oli varattu päämajan käyttöön, kuten myös useimmat mikkeliläiset julkiset rakennukset. Keskuskansakoulun tiloihin asettuivat ylipäällikkö marsalkka Mannerheim sekä muu sodan ylin johto.
Päämajamuseo on yhdistynyt osaksi Sodan ja rauhan keskus Muistia 4.6.2021. Asiakaspalvelu on siirtynyt Muistin hallintaan ja sieltä löytyvät hinnastot ja aukioloajat. Myös ryhmävaraukset Muistin kautta: www.muisti.org
Päämajamuseo on myös Saimaa Geoparkin luonto- ja kulttuurikohde.