Pendant plusieurs décennies, le pré-Musée de Bretagne a accueilli les visiteurs dans un bâtiment de style néo-classique (1856), sur les quais de la Vilaine. Baptisé « Palais universitaire », mais devenu trop exigu pour les étudiants dès la fin du XIXe siècle, l'édifice est affecté en 1949 au seul « Musée de Rennes », consacré principalement aux beaux-arts et à l'archéologie.

C'est au sein de celui-ci que se développera progressivement le Musée de Bretagne, dès 1960. Lequel prendra suffisamment d'importance pour que soit opéré en 1975 le partage des collections. A partir de cette date, les deux musées seront indépendants sur le plan administratif, mais occuperont toujours le même lieu.

En 1987, il est décidé que le Musée de Bretagne, à l'étroit sur les quais de la Vilaine, s'installera dans un bâtiment neuf. En 2005, il rejoint finalement le nouvel équipement culturel des Champs Libres, conçu par l'architecte Christian de Portzamparc.

Toujours situé à proximité du centre historique, le Musée de Bretagne inaugure aujourd'hui une nouvelle étape de son rayonnement culturel, marquée par la diversification de ses missions et l'enrichissement de ses collections.