Экспозиция Детского музея размещается в здании, являющемся памятником архитектуры конца XIX — нач. XX веков. Музей входит в состав Национального Полоцкого историко-культурного музея-заповедника (НПИКМЗ). Открытие музея состоялось 28 мая 2004 года.
Экспозиционная площадь музея — 110 м.кв.
Идея создания Детского музея принадлежала заместителю директора по научной работе (с 2013 года - директор Национального Полоцкого историко-культурного музея-заповедника) Т.А. Джумантаевой.
Автором художественной концепции музея является Сергей Клецов. Над проектом и созданием экспозиции работала творческая группа в составе Н.А. Андреевой, Т.Р. Смирновой, Л.В. Ласточкиной, Е.А. Ушаковой, Е.С. Авласенко.
В экспозиции представлено 8 коллекций (659 предметов) из музейного собрания НПИКМЗ.
Два экспозиционных зала музея дают возможность посетителям познакомиться с самыми разными предметами: часами, поддужными колокольчиками, фотоаппаратами, самоварами и другими, узнать историю их изобретения и усовершенствования, понять, что человек по своей сути творец, созидатель, а не разрушитель.
В Детском музее создано пространство, в котором ребенок чувствует себя комфортно, безопасно, уверенно. Посетитель музея — партнер, соавтор, единомышленник, поэтому в своей работе сотрудники делают акцент не столько на получение знаний, сколько на развитие мыслительных навыков, получение положительных эмоций, стремление детей совершать большие и маленькие открытия.
В музее есть специальная витрина для сменных детских коллекций, тема которых — «Мир моих увлечений».
Своеобразной визитной карточкой музея стали скульптуры Павла Войницкого «Школяр» (2004 г.) и «Девочка с солнечными часами» (2005 г.)