京都国立博物館は、主に平安時代から江戸時代にかけての京都の文化を中心とした文化財を収集・保管・展示するとともに、文化財に関する研究、普及活動を行う国立の博物館として、1897年（明治30年）5月に開館した。

1888年（明治21年）、宮内省に臨時全国宝物取調局が設置され、日本各地の社寺等の文化財（宝物）の調査が行われた。その結果、特に文化財が集中していた京都・奈良において、明治初期より、近代化の波にさらされ、寺社の文化財が破損・遺失の危機に直面しており、それらを保護し、収蔵保管する施設の整備が急務とされ、京都と奈良に国立の博物館の設置が決定した。

当時、東京には現在の東京国立博物館の前身となる博物館が1872年に設立されており、1889年（明治22年）5月の宮内大臣通達によって、東京の博物館を「帝国博物館」と改めるとともに「帝国京都博物館」と「帝国奈良博物館」の設置の方針が定められた。帝国京都博物館の本館は、赤坂離宮や奈良国立博物館本館、東京国立博物館表慶館などを手掛けた宮内省内匠寮技師 片山東熊の設計により、煉瓦造平屋建て・フレンチルネサンス様式を取り入れた建物で、1895年（明治28年）10月に竣工し、1897年（明治30年）5月に開館した。1900年（明治33年）、帝国京都博物館・帝国奈良博物館はそれぞれ「京都帝室博物館」・「奈良帝室博物館」と改称され、東京の帝国博物館総長の管轄下に置かれたのち、1924年（大正13年）には皇太子（後の昭和天皇）の成婚を記念して京都帝室博物館は京都市に下賜され、「恩賜京都博物館」と改称した。

戦後1947年、東京と奈良の帝室博物館は管轄が宮内省から文部省へ変わり、1952年4月、この2館とともに恩賜京都博物館も国に移管され、現館名の京都国立博物館となった。それまで、京都を中心とする社寺等からの寄託品を展示の主体としており、館蔵品購入のための予算を持たなかったが、国立移管後は、館蔵品購入のための独自予算が計上されるとともに、国有となった文化財の一部が管理換によって館蔵品に加わるシステムが整えられた。

館蔵品には国宝27件、重要文化財180件（2015年3月現在）が含まれる。また建物自体も、本館（明治古都館）・表門（正門）・札売場及び袖塀が1969年（昭和44年）、「旧帝国京都博物館」として国の重要文化財に指定されており、技術資料参考館（旧恩賜京都博物館陳列品収納用倉庫）が2008年（平成20年）、国の登録有形文化財に登録されている。

平成26年9月より、建築家 谷口吉生氏の設計による新館「平成知新館」を開館。京都国立博物館の敷地の中では、明治の赤煉瓦造りの本館「明治古都館」と新館「平成知新館」という二つの異なった趣の建物が対照をなす。

※明治古都館は現在、埋蔵文化財発掘調査等を行っているために当分の間休館。