ในอดีตได้มีการค้นพบซากช้างโบราณบริเวณตำบลท่าช้าง ซึ่งถือว่าเป็นการค้นพบที่สำคัญต่อมาชาวบ้านได้ให้นักวิจัยโบราณชีววิทยาเข้ามาทำการเก็บซากช้างและจำแนกสกุลของช้าง จากความร่วมมือของเทศบาลตำบลท่าช้างจึงได้ก่อตั้งพิพิธภัณฑ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2530 เพื่อจัดแสดงซากฟอสซิลช้างโบราณให้กับบุคคลทั่วไปและใช้ศึกษาหาความรู้จากซากฟอสซิล โดยแบ่งการจัดแสดงออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนที่ 1 การจัดแสดงชิ้นส่วนฟอสซิล ชิ้นส่วนของขากรรไกรช้าง ฟันของช้างโบราณ และการจำลองช้างโบราณขนาดจะไม่ได้ใหญ่เหมือนช้างจริง แต่มีขนาดพอประมาณที