Der Gedanke zur Erforschung, Pflege und Bewahrung heimatlicher Geschichte führte 1910 in Spremberg zur Gründung eines Museumsvereins. Am 9. Dezember 1911 wurde in der ehemaligen Amalienschule am Kirchplatz in zwei Dachgeschoßräumen das Heimatmuseum eröffnet.

Nach dem Ersten Weltkrieg musste es jedoch geschlossen werden. Die Räume wurden wieder als Unterrichtsräume genutzt und die Sammlung in den Kellerräumen des Gymnasiums eingelagert. Im Januar 1927 trat der Verein erstmals wieder zusammen, um über eine Weiterführung des Museums zu beraten. Der damalige Landrat Dr. Wüllenweber, der auch Vorsitzender des Museumsvereins war, stellte den vorderen Schlossturm zur Verfügung. In den sechs übereinander liegenden Räumen wurde das neue Heimatmuseum eingerichtet und im April 1928 eröffnet. Stadtgeschichte, Vereinsleben und die industrielle Produktion des Kreises Spremberg waren Gegenstand bei der Gestaltung der Ausstellung. Das Spremberger Heimatmuseum wurde nunmehr auch Kreismuseum. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde das Museum 1946 wieder geöffnet, die Leitung war ehrenamtlich, die Öffnungszeiten nicht kontinuierlich. Für Schulklassen wurde das Museum nach vorheriger Anmeldung geöffnet. Eine umfassende Museumsarbeit war nicht mehr gegeben, so dass das Museum Mitte der 50-er Jahre ein weiteres Mal geschlossen wurde.

1973 legte Günther Kaczmarek den Grundstein für den Wiederaufbau des Kreismuseums in Spremberg. In der Villa in der Gartenstraße 9 wurde es 1977 mit einer ersten Sonderausstellung eröffnet. Kaczmarek war der erste hauptamtlich angestellte Museumsleiter. Nach ihm übernahm Manfred Ihle im Oktober 1980 die Leitung des Museums. Gemeinsam mit seiner Frau führten sie eine wissenschaftliche Arbeitsweise im Museum ein.

Anfang der 1990er Jahre stieß jedoch die Kapazität des Museums in der Villa an ihre Grenzen. 1997 zog das Niederlausitzer Heidemuseum, wie es seit April 1991 offiziell heißt, ein zweites Mal in das Spremberger Schloss ein. Nach Umbauarbeiten wurde es im April 2000 für die Besucher eröffnet. In den Ausstellungen wird die Beziehung von Mensch, Landschaft und Kultur in der vom Braunkohlenabbau geprägten Region in anschaulicher Weise deutlich. Schwerpunkte bilden die Volkskunde, Industriegeschichte, Naturkunde, Schloss- und Regionalgeschichte. Eine weitere Ausstellung ist dem Leben und Werk des in Spremberg geborenen Schriftstellers Erwin Strittmatter gewidmet. Die sich neben dem Schloss befindliche Freianlage gibt einen Einblick in die ländliche Lebensweise der Heidebauern. Das Niederlausitzer Heidemuseum zählt heute zu den größten Museen im Süden des Landes Brandenburg.