Музей-завод в Нижнем Тагиле создан в январе 1989 года. Его основой послужили металлургические цеха завода имени Куйбышева, остановка и вывод из эксплуатации которых начались с 1960-х годов.
Металлургический завод имени Куйбышева был построен в годы первых пятилеток на месте старого демидовского чугуноплавильного и железоделательного завода, пущенного еще в 1725 году.
Окончательно завод имени Куйбышева остановлен в 1987 году.
В 1992 году под музей была передана часть территории завода с его инфраструктурой и окружающей исторической зоной. Так был создан музейный комплекс площадью около 30 гектаров.
В настоящее время музей-завод включает в себя шесть экспозиций, отражающих все основные этапы металлургического производства, в том числе доменный цех, прокатное производство, мартеновский цех, энергетическое хозяйство, оборудование механической обработки металла и литейного дела.
Кроме этого на территории завода организованы выставки подвижного состава и заводской техники XIX–XX веков. Первый в России музей-завод является уникальным памятником горнозаводского прошлого.
В облике завода сохранились элементы XVIII в., XIX в. и начала XX в. Здесь можно увидеть настоящие доменную и мартеновскую печи, ознакомиться с технологией производства черных металлов, представить работу горнового, сталевара, вальцовщика, кузнеца и токаря, слесаря и электрика.
На заводе сохранилась водяная турбина 1892 года выпуска, приводившая в движение прокатный стан. Целы водяные лари, сохранился доменный корпус начала XIX века. Мостовой кран 1892 года находится до сих пор в рабочем состоянии.
На выставке заводской техники демонстрируются редкие образцы оборудования 1920–1930-х годов, здесь же выставлены бревна из лиственницы, относящиеся к моменту строительства плотины и завода, которые были поднятые из глубины плотины при ее реконструкции в 1992 году.
