A ideia de criar um "Museu Municipal Histórico da Cidade de Lisboa", com o objectivo de documentar e divulgar a história da capital nas diferentes etapas da sua evolução, remonta a 1909, mas este só viria a ter existência fixa em 1942, no Palácio da Mitra. Até então passa por uma série de locais, culminando com a compra do Palácio Pimenta, em 1962, pela autarquia (edifício de grande valor arquitectónico, classificado como Imóvel de Interesse Público em 1936), que transfere definitivamente o Museu da Cidade para o sítio onde ainda hoje se encontra. Inaugurado a 18 de Maio de 1979, depois de obras de conservação e adaptação do espaço (no fundo, tratava-se de transformar uma antiga quinta senhorial, mandada construir por Diogo de Sousa Mexia, figura de relevo nos reinados de D. Pedro II e D. João V).

O Museu da Cidade, agora conhecido como Museu de Lisboa - Palácio Pimenta, traça um percurso cronológico da evolução de Lisboa, desde a ocupação do território durante a pré e proto-história até ao século XX, sendo dividido por períodos ou acontecimentos decisivos no desenvolvimento da cidade, nas suas mais diversas vertentes - urbana, económica, política, social e mental. O Museu está organizado de forma multidisciplinar, possui um espólio muito vasto e diversificado que se destaca pelo seu valor documental, iconográfico e artístico, possibilitando uma apresentação da cidade na sua multiplicidade.

Em 2015 o Museu da Cidade passou a chamar-se Museu de Lisboa e é constituído por cinco núcleos: O Museu Palácio Pimenta (antigo Museu da Cidade), o Museu Santo António, o Núcleo Arqueológico da Casa dos Bicos, o Teatro Romano de Lisboa e o Torreão Poente do Terreiro do Paço.