Inaugurado en 1995, ocupa el edificio público más antiguo de Ensenada, el cual data de 1886, construido con adobe y piedra. Originalmente, este monumento histórico fue cuartel militar; más adelante funcionó como juzgado, subprefectura política, cárcel municipal, escuela y hospital al mismo tiempo, y sede de la Infantería de Marina. El museo, custodiado por el INAH, aborda diferentes temas sobre la vida, el paisaje, la cultura y la historia de Baja California desde las manifestaciones paleontológicas y sus primeros pobladores hasta la sublevación del 21 Batallón en este inmueble (se rebeló la guarnición el 10 de enero de 1885, tras un prolongado tiempo sin recibir su paga). Para ello, dispone de las seis salas: Paleontología, Paleoindígena, Arcaico, Prehistoria tardía, Grupos nativos de Baja California y La etapa Misional de Baja California. También se cuenta con un área de exposiciones temporales, y un patio de eventos culturales. A través de su colección puede apreciarse fósiles de millones de años de antigüedad, así como artefactos de piedra, hueso y concha elaborados por los antiguos pobladores bajacalifornianos, lo mismo que artesanías de sus descendientes.

La fachada del inmueble conserva las torretas con aspilleras y almenas en la parte alta del edificio, adornadas con balas de cañón. En el interior de la sala izquierda se puede caminar entre algunas barracas de soldados, y admirar un mural anónimo de principios del siglo XX sobre la fundación de Tenochtitlan ambientada en la Bahía de Ensenada. Las barracas pasaron a ser celdas, con casetas de vigilancia que flanquean el espacio. En el ala derecha del edificio están los grandes accesos a las actuales salas del museo, a través de los cuales cruzaban hombres a caballo. La tradición oral cuenta que el paredón del fondo se utilizó para las ejecuciones en la época que el recinto fue juzgado y cuartel.