Fondé en 1948 grâce à une donation en argent romain, meubles, armes et peintures offerte à sa ville par le Dr Antun Bauer. A ses débuts, le musée est situé dans le bâtiment de la Poste de diligence dans le noyau historique baroque. En 1966, le musée s'installe au château Eltz. Jusqu'en 1991, le fonds du musée comptait quelque 50 mille pièces de musée réparties entre quatre départements:

Musée du patrimoine local : - Il présentait l'histoire de Vukovar de la préhistoire à nos jours, parmi ses collections, une place à part était réservée aux vestiges retrouvés sur le site archéologiques de Vučedol et à la collection historico-culturelle réunissant les documents, les meubles et les objets d'art permettant de retracer fidèlement la vie de la bourgeoisie vukovarienne et de la famille Eltz.
Collection Bauer: - Elle offrait l'aperçu le plus complet de l'art contemporain croate de la fin du XIXème siècle et de la première moitié du XXème siècle, mettant en exergue l'entre-deux-guerres. Parmi plus de mille œuvres d'art, la Collection contenait des œuvres de Vlaho Bukovac, Mato Celestin Medović, Iso Kršnjavi, Ivan Meštrović, Frano Kršinić, Emanuel Vidović et d'autres artistes de renom.

Musée mémorial du prix Nobel Lavoslav Ružička : - Situé dans sa maison natale, il présentait des documents originaux et médailles liées à la vie et l'œuvre du célèbre prix Nobel, qui a reçu ce prix prestigieux en 1939 pour la chimie.
Musée mémorial du IIème congrès du Parti communiste de Yougoslavie (KPJ) : - Il était situé dans le bâtiment de la Maison ouvrière, ancien Grand Hôtel, où s'est déroulé ce congrès en 1920. Il exposait et présentait des documents relatifs au développement du mouvement ouvrier et à la fondation du Parti communiste de Yougoslavie.

Au cours de la Guerre pour la défense de la Patrie, le château Eltz a subi d'importantes destructions, de même que les collections qu'il conservait : une partie de ces collections est complètement détruite, une partie a irrémédiablement disparu, et une partie a été emportée et conduite en Serbie. Après de longues années d'efforts et d'activités diplomatiques du Ministère de la Culture de la République de Croatie, cette partie de la collection est restituée à la ville de Vukovar le 13 décembre 2001. Dans la période 1991-1997, l'activité du Musée de la ville de Vukovar se déroule au Musée Mimara à Zagreb. C'est vers la fin de 1992 qu'est fondée la collection "Musée de Vukovar en exil" et créée la collection de donations d'artistes croate, dans un premier temps, et ensuite d'artistes européens, pour la ville de Vukovar. Jusqu'à présent, cette collection a réuni plus de 1400 œuvres de l'art moderne croate et européen. Cette collection qui marque le début du renouveau culturel de Vukovar fera partie de l'exposition permanente du château Eltz après sa reconstruction, avec les autres collections du musée. Aujourd'hui le Musée de la ville de Vukovar est installé dans le complexe du Château Eltz qui sera, après sa reconstruction complète, un centre muséologique et artistique, scientifique et multimédia qui protégera et conservera le patrimoine culturel en tant qu'élément de l'identité nationale et de la continuité de la vie dans ces espaces.

En 2013, le Musée de la ville de Vukovar a reçu le prestigieux prix Anton Štifanić pour sa contribution spéciale au développement du tourisme de la République de Croatie.