Après la Seconde Guerre Mondiale, la renaissance de la ville entraine la création de marchés dans les différents quartiers. Outre le marché principal dans le centre-ville, deux autres bâtiments sont édifiés dans les quartiers résidentiels périphériques de Pontaillac et du Parc.
Avant-guerre, cet emplacement était occupé par les garages de l'Hôtel Miramar. À partir de 1956-1957, l'architecte Louis Basalo et l'ingénieur Michel Bancon se voient confier le projet de construction du marché. Ils imaginent un édifice rectangulaire, comportant une halle centrale et deux galeries latérales pour abriter les étals des commerçants. Ce marché a fermé ses portes en 1999. Transformé pour accueillir le musée de la ville en 2004, il a été réhabilité dans l'esprit du bâtiment d'origine, en conservant la volumétrie initiale.
Un projet de réaménagement a été mené par la Société Micro-Média, mandataire, la société Blue Yeti pour la partie multimédia, et le cabinet Du & Ma, pour la muséographie.
Le bâtiment, construit dans les années 1950, et qui était autrefois le marché de Pontaillac, a retrouvé ses lignes intérieures élégantes et sobres, éclairées par la lumière tamisée des verrières.
Le nouvel agencement, en cohérence avec l’architecture du lieu, offre un traitement sobre et épuré, incluant des matériaux bruts et naturels, où domine le bois permettant la mise en valeur des pièces exposées. L’histoire de Royan et les collections du musée sont présentées suivant un récit chronologique et thématique, dont le fil conducteur est la dualité : or bleu – richesses de l’Océan – et peur bleue – dangers liés à la position stratégique à l’entrée de l’estuaire de la Gironde.
Des dons et des achats récents ainsi que des œuvres jamais présentées jusqu’alors ont pu être intégrés à l’exposition et le cabinet de curiosités s’offre à nouveau au regard curieux des visiteurs.
Le public est invité à une expérience de visite enrichissante, richement illustrée, ludique et digitalisée, avec la part belle offerte à la création numérique, sonore et visuelle.
La fermeture du lieu au public a également permis de travailler sur une des missions fondamentales du musée : la conservation des œuvres. Plusieurs objets ont ainsi pu être restaurés, comme le trésor de Plassay. Près de 800 monnaies, datant pour certaines des règnes d’Henri III, Henri IV et Louis XIII ont pu être nettoyées par une spécialiste reconnue. Ce trésor a également fait l’objet d’un inventaire réalisé par un expert de l’INRAP (Institut National de Recherches Archéologiques Préventives) de Toulouse et fera prochainement l’objet d’une publication.
À l’occasion du 50ème anniversaire de la disparition du peintre Gaston Balande, le Musée, après de longues démarches, reçoit en 2021, en dépôt du Fonds National d’Art Contemporain, une œuvre picturale de l’artiste, Ruines de Royan en juin 1945.