Muzej Velenje ima sedež v Velenjskem gradu, ki je znan kot eden najlepše ohranjenih slovenskih gradov. Velenjski grad se v zgodovinskih virih prvič omenja leta 1270, današnjo podobo pa je dobil v 16. stoletju, ko so ga tedanji lastniki popolnoma prenovili in napol trdnjavsko zasnovan grad spremenili v renesančno rezidenco. Po drugi svetovni vojni je grad prešel v družbeno premoženje, in veliko notranje opreme je bilo uničene, stavba je začela propadati. Po drugi svetovni vojni je grad prešel v last splošnega družbenega premoženja, v njem so bila najprej stanovanja za rudarje in njihove družine. 3. novembra 1957 je bila v Velenju na pobudo velenjske podružnice Društva rudarskih in metalurških inženirjev in tehnikov svečano podpisana ustanovna listina Muzeja slovenskih premogovnikov. Za njegov sedež so določili prostore na Velenjskem gradu, kjer je sedež Muzeja Velenje še danes. Danes Muzej Velenje s svojim delovanjem pokriva območje treh občin Šaleške doline (Velenja, Šoštanja in Šmartnega ob Paki), obiskovalcem pa na Velenjskem gradu ponuja na ogled deset stalnih muzejskih in galerijskih razstav ter vedno tudi kakšno zanimivo občasno razstavo. Poleg zbirk, ki obiskovalca popeljejo skozi lokalno zgodovino, vsekakor velja izpostaviti še Afriško zbirko Františka Foita, eno od treh najpomembnejših afriških zbirk na slovenskih tleh, ter zbirki ostankov mastodonta in sodobne slovenske umetnosti.