Tọa lạc trên một khu đất rộng gần 2 ha, giới hạn bởi các con đường Lý Tự Trọng, Pasteur, Lê Thánh Tôn và Nam Kỳ Khởi Nghĩa.

Thời Pháp thuộc
Khởi đầu, tòa nhà Bảo tàng được khởi công xây dựng vào năm 1885 và hoàn thành năm 1890 theo thiết kế của kiến trúc sư người Pháp Alfred Foulhoux với mục đích sử dụng làm Bảo tàng Thương mại để trưng bày sản phẩm Nam Kỳ. Tuy nhiên, ngay sau khi xây xong, tòa nhà lại được Thống đốc Nam kỳ Henri Eloi Danel (1850 – 1898) dùng làm tư dinh. Về sau, tòa nhà được sử dụng hẳn làm dinh Thống đốc hay còn gọi là dinh Phó soái (trước năm 1911).
Thời Đệ nhị Thế chiến
Năm 1945, dinh Thống đốc nhiều lần đổi chủ. Sau khi quân Nhật tiến hành đảo chính Pháp tại Đông Dương ngày 9 tháng 3, Thống đốc người Pháp Ernest Thimothée Hoeffel bị bắt; Thống đốc người Nhật là Yoshio Minoda sử dụng tòa nhà làm dinh thự.
Ngày 14 tháng 8, người Nhật giao lại dinh thự cho chính quyền Trần Trọng Kim của Đế quốc Việt Nam để làm dinh Khâm sai Đại thần Nam Bộ Nguyễn Văn Sâm.
Đến ngày 25 tháng 8, Việt Minh cướp chính quyền, bắt giam Khâm sai Nguyễn Văn Sâm và Đổng lý văn phòng phủ khâm sai Hồ Văn Ngà tại dinh khâm sai. Sau đó, dinh trở thành trụ sở Ủy ban Hành chánh Lâm thời Nam bộ, gọi tắt là Lâm ủy Nam Bộ, rồi của Ủy ban Nhân dân Nam Bộ.
Ngày 10 tháng 9, Trung tá B. W Roe (phái bộ quân sự Anh) chiếm dinh làm trụ sở Phái bộ Đồng minh, buộc Ủy ban Nhân dân Nam Bộ phải dời về dinh Đốc lý.
Đến ngày 5 tháng 10, dinh được tướng Leclerc dùng làm Phủ Cao ủy Cộng hòa Pháp tạm thời. Sau khi Cao ủy Cộng hòa Pháp tại Đông Dương là Đô đốc Georges Thierry d’Argenlieu chọn dinh Norodom làm Phủ Cao ủy, thì dinh lại trở thành nơi làm việc của tướng Leclerc, nhưng lần này với danh nghĩa chính thức là trụ sở của Ủy viên Cộng hòa Pháp tại Nam Việt Nam.

Nam Kỳ Quốc và Quốc gia Việt Nam
Sau khi tái chiếm Đông Dương, ngày 23 tháng 5 năm 1947, chính quyền Pháp đã bàn giao dinh cho Thủ tướng Lê Văn Hoạch để làm trụ sở chính phủ Nam kỳ quốc. Ngày 2 tháng 6 năm 1948, chính phủ lâm thời Quốc gia Việt Nam được thành lập và dinh được sau đó chuyển thành dinh Tổng trấn (sau đổi thành Thủ hiến) Nam phần dưới quyền sử dụng của Thủ hiến Trần Văn Hữu.
Tại đây, ngày 9 tháng 1 năm 1950, đã nổ ra một cuộc biểu tình lớn của hơn 6000 học sinh-sinh viên và giáo viên các trường, yêu cầu thả ngay những học sinh, sinh viên bị bắt vô cớ trước đó. Lúc 13 giờ chiều ngày hôm đó, chính quyền của thủ hiến Trần Văn Hữu đã huy động một lực lượng lớn cảnh sát để đàn áp, bắt giữ 150 người, đánh 30 người trọng thương tại chỗ, học sinh trường Petrus Ký là Trần Văn Ơn đã bị trúng đạn tử thương. Sự kiện này đã dẫn đến đám tang Trần Văn Ơn ngày 12 tháng 1 năm 1950, có đến 25.000 người tham gia.

Việt Nam Cộng hòa
Sau Hiệp định Genève, Ngô Đình Diệm về Sài Gòn nhận chức thủ tướng. Vì dinh Norodom còn do Cao ủy Pháp là tướng Paul Ely đang sử dụng, nên dinh trở thành dinh Thủ tướng tạm thời từ ngày 26 tháng 6 đến ngày 7 tháng 9 năm 1954. Dinh cũng được Quốc trưởng Bảo Đại đặt cho tên mới là dinh Gia Long. Con đường La Grandìere trước mặt cũng được đổi tên thành đường Gia Long.
Sau cuộc trưng cầu dân ý phế truất Bảo Đại năm 1955, Ngô Đình Diệm dùng tòa nhà này làm dinh Quốc khách. Ngày 27 tháng 2 năm 1962, dinh Độc Lập bị ném bom, Ngô Đình Diệm dời phủ tổng thống sang đây và ở đây cho đến ngày bị đảo chính lật đổ vào tháng 11 năm 1963.
Trong thời gian 1964 –1965, dinh được dùng làm dinh Quốc trưởng. Ngày 31 tháng 10 năm 1966, khi dinh Độc Lập xây lại xong, tòa nhà này được dùng làm trụ sở của Tối cao Pháp viện Việt Nam Cộng hòa cho đến ngày 30 tháng 4 năm 1975.

Sau năm 1975
Sau 1975, tòa nhà tạm thời không dùng cho mục đích cụ thể nào. Ngày 12 tháng 8 năm 1978, Ủy ban Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh đã quyết định sử dụng tòa nhà này làm Bảo tàng Cách mạng Thành phố Hồ Chí Minh, đến ngày 13 tháng 12 năm 1999 thì đổi tên thành Bảo tàng Thành phố Hồ Chí Minh như hiện nay. Bảo tàng giới thiệu sự hình thành cũng như phát triển của Sài Gòn, các di tích khảo cổ, hiện vật về những sản phẩm công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, văn hóa gắn liền với Sài Gòn.
Kiến trúc
Tổng diện tích của kiến trúc bao gồm một tòa nhà rộng hơn 1.700 m² gồm hai tầng của tòa nhà chính và tòa nhà ngang thiết kế theo phong cách cổ điển – phục hưng, kết hợp Âu – Á: mặt tiền của tầng lầu mang đường nét Tây phương, nhưng phần mái lại mang dáng dấp Á Đông. Bao quanh khu nhà là một khuôn viên vườn hoa có hình dạng như một hình thang bao quanh bởi 4 con đường đã kể trên.
Do mục đích ban đầu của tòa nhà là Bảo tàng Thương mại trưng bày những sản vật trong nước, vì thế ở hai bên cửa chính có 2 cột trụ trang trí bằng hai tượng nữ thần Thương nghiệp và Công nghiệp. Ngay phần chóp trên mái tam giác ở mặt phía trước được trang trí bằng một tượng đầu người nghiêm trang. Hai bên trang trí bằng các họa tiết đắp nổi như cành dương liễu, tràng hoa lá bao xung quanh, rắn khoanh tròn, hình tượng con gà tượng trưng cho ban ngày và chim cú tượng trưng cho ban đêm ở hai góc, một vòng hào quang phía sau đầu tượng.
Nhiều họa tiết khác đắp nổi trên mái là sự kết hợp giữa các biểu tượng thần thoại Hi Lạp và hình tượng cây cỏ và thú vật vùng nhiệt đới như họa tiết thằn lằn và chim cao cẳng chuyển động bằng cách uống cong hoặc xòe cánh.

Năm 1943, Thống đốc Nam Kỳ Ernest Thimothée Hoeffel lại cho phá bỏ hai tượng nữ thần tại cửa chính của dinh để xây dựng một mái hiên.
Ngày 27 tháng 2 năm 1962, dinh Độc Lập bị lực lượng đảo chính ném bom, Tổng thống Ngô Đình Diệm dời về dinh Gia Long và cho xây dựng hầm bí mật trong dinh. Theo hồ sơ lưu trữ, hầm được xây dựng từ tháng 5 tháng 1962 đến tháng 10 năm 1963 thì xong, với tổng kinh phí 12.514.114 đồng lúc bấy giờ, và theo bản thiết kế của kiến trúc sư Ngô Viết Thụ.
Sự thật về căn hầm trong Dinh Gia Long
Ngày 27/2/1962, xảy ra vụ đảo chính, ném bom Dinh Độc Lập mưu sát gia đình Tổng thống Ngô Đình Diệm. Mặc dù cuộc mưu sát không thành nhưng sự kiện này khiến Ngô Đình Diệm lo sợ cho số phận của mình.
Ông ta liền dời về Dinh Gia Long và quyết định cho xây dựng một đường hầm bí mật để trú ẩn. KTS Ngô Viết Thụ được Ngô Đình Diệm tin cẩn giao cho việc vẽ bản thiết kế xây dựng đường hầm này. Sau khi KTS Ngô Viết Thụ sang Mỹ, Kỹ sư Phan Đình Tăng- Giám đốc Nha Kiều lộ là người duy nhất được giao nhiệm vụ thi công, kiểm soát nghiên cứu lại đồ án và hoàn tất bản vẽ.
Hầm được nhà thầu Trương Đăng Khoa xây dựng từ tháng 5/1962, đến ngày 30/10/1963 thì hoàn tất với tổng kinh phí là 12.514.114 đồng (tiền thời đó). Hầm được đào sâu xuống mặt đất 4 m, đúc bằng xi măng cốt sắt (170kg sắt/m3 bê tông), tường dày 1 m.
Với thiết kế này, các lọai trọng pháo và bom 500kg nếu có oanh tạc vào dinh cũng không làm sập hầm. Hầm có 6 cửa bằng sắt, đóng mở bằng cách xoay một bánh lái như cửa tàu thủy, phía trong còn có chốt sắt thật lớn để cài khi có sự cố.
Phần mặt đất phía trên nắp hầm được ngụy trang bằng những chậu cây cảnh. Trong hầm có hệ thống thông gió, hệ thống điện thắp sáng, hệ thống nước sạch và cống dẫn nước thải, nước mưa.
Tổng diện tích mặt bằng hầm là 1392,3m2 (30,6×45,5). Từ trên xuống hầm theo 2 đường cầu thang A (hướng đường Nam Kỳ khởi nghĩa) và cầu thang B (hướng đường Pasteur). Theo đường cầu thang A xuống gặp 2 phòng liền nhau: Phòng khách và phòng vệ sinh.
Theo đường cầu thang B xuống gặp phòng máy đèn. Từ phòng này đi xuống gặp ngay phòng của Ngô Đình Nhu và kế bên là phòng Ngô Đình Diệm với diện tích 17m2.
Phòng Ngô Đình Diệm đặt 1 chiếc bàn vuông, một cái bệ nhỏ và hệ thống thông tin liên lạc. Hầm có lối ra một lô cốt hướng đường Nam kỳ khởi nghĩa và 6 lỗ thông gió, 2 lỗ thoát nước bẩn.
Do yêu cầu bí mật, các giấy tờ liên quan đến việc xây dựng hầm trước ngày 11/11/1963 (ngày Ngô Đình Diệm bị lật đổ) đều tránh nêu từ “Hầm” mà chỉ là “Công tác xây cất ở Dinh Gia Long).
Hầm được xây trong thời gian gấp rút nên chưa trang bị các vật dụng tiện nghi. Thậm chí, đến khi Ngô Đình Diệm bị lật đổ, một hạng mục rất cần thiết có trong dự trù vẫn chưa hoàn thành, đó là hệ thống máy quạt để điều hoà không khí dù máy quạt đã được nhập về để ở Sở Nội dịch.
Ngày 1/11/1963, quân đảo chính đã tấn công vào hầm. Tại đây còn một lá cờ trắng, một số tài liệu viết tay ghi lại những cuộc điện đàm tại phòng của Ngô Đình Diệm.
6 giờ 45 phút ngày 2/11/1963, Dinh Gia Long thất thủ. Đúng vào thời điểm này, 2 ông Diệm và Nhu đang cầu kinh tại nhà thờ Francisco Xavier (Nhà thờ Cha Tam).
Do có mật báo nên vài phút sau đó, quân đảo chính đã cho chiếc M.113 đến nhà thờ Cha Tam. 2 ông bị trói đưa lên xe rồi bị đánh đập và bị bắn chết trên đường đi.
Xem clip về đường hầm trong Dinh Gia Long:
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=sZYIOa2R1sY]Nguồn: Wikipedia, Tiền Phong.