Det Nationalhistoriske Museum blev oprettet i Frederiksborg Slots genopførte hovedbygning efter branden i 1859. Museets stifter var J.C. Jacobsen, der var præget af tidens nationale strømninger og krigsnederlaget i 1864. Jacobsen ønskede at skabe et museum, der skulle vække publikums historiske sans og forstærke deres nationale identitet; det skulle være et museum for det danske folk og dets historie. Museet blev stiftet i 1878 og åbnede i 1882.
Udstillingsprincippet har været det samme siden stiftelsen og frem til i dag. Et besøg på museet er en kronologisk vandring gennem Danmarks historie fra vikingetid til nutid. Interiør med møbler og kunsthåndværk i museets rum illustrerer forskellige perioder i danmarkshistorien. J.C. Jacobsen genopførte desuden de såkaldte pragtrum som Riddersalen, Kongens og Dronningens Bedekammer samt Rosen, der skulle illustrere tidligere tiders indretning af Frederiksborg Slot, oftest på Christian 4.’s tid. Senest er Kongens Rondel blevet nyindrettet med nyvævede silketapeter efter Lambert van Havens originaltegninger ved genåbningen af Audienssalen i 2016.
Museets samling består desuden af en omfattende malerisamling fordelt på to typer af malerier. Den ene genre er historiemalerier med opbyggelige nationalhistoriske fortællinger fra danmarkshistorien. Eksempelvis var en af museets første erhvervelser Otto Baches maleri De Sammensvorne rider fra Finderup Lade efter mordet på Erik Klipping i 1286 fra 1880‑82. Desuden har museet en række samtidige malerier af historiske begivenheder som fx Skånske Krig 1675‑79 og Treårskrigen 1848‑50. I nyere tid har bl.a. Thomas Kluge og Peter Martensen genoptaget historiemaleriet som genre med skildringer af danske soldaters engagement i Eksjugoslavien, Afghanistan og Libyen.
Den anden grundsten i museets samling er portrætter af kongelige, adelige og danske kulturpersonligheder. 1992‑93 blev der indrettet en samling af portrætter fra 1900- og 2000-tallet, og i 2009 åbnede et fotogalleri med fotografisk portrætkunst. I museets samling finder man værker af kunstnere som Jens Juel, Wilhelm Marstrand og P.S. Krøyer. Nutidige kunstnere som Per Morten Abrahamsen og Niels Strøbek har også bidraget til portrætsamlingen, ligesom museet løbende får nye portrætmalerier udført til samlingen. I 2007 stiftede museet desuden den fællesnordiske portrætkonkurrence Brygger J.C. Jacobsens Portrætpris.
Det Nationalhistoriske Museum drives i dag som en afdeling af Carlsbergfondet med egen bestyrelse.
