Se localiza en el primer piso del Antiguo Palacio del Ayuntamiento. El inmueble tiene una larga historia que se remonta hasta el siglo XVI, cuando después de la conquista de México Tenochtitlan se construyeron en este sitio las llamadas Casas Nuevas del Consejo, las que tuvieron una gran importancia política y social. En 1629 la ciudad sufrió una inundación que causó daños serios al edificio. El motín de 1692 originó el incendio del Palacio Virreinal y el del Ayuntamiento.

A principios del siglo XVIII se inició la total reconstrucción del edificio. El Salón de Cabildos fue estrenado el 27 de junio de 1721, en esa fecha se comenzaron a colocar los retratos de los virreyes. A finales del siglo XIX, Félix Parra decoró el plafón cuyo motivo central es una alegoría de la historia de la Patria.

El Museo lo conforma el Salón de Cabildos, los salones de Virreyes y el Centro Documental Francisco Gamoneda. Además, en uno de sus patios de exhiben muestras fotográficas abiertas al público en general y con acceso libre.

El edificio del Ayuntamiento es la sede de la Jefatura de Gobierno de la Ciudad de México. Reabrió sus puertas al público el 5 de diciembre de 2018 con el objetivo de que los habitantes y visitantes de la ciudad aprendan sobre su patrimonio histórico a través de diversas actividades culturales.