Zgodovinski oddelek zbira, hrani, preučuje in predstavlja javnosti zgodovinsko gradivo z območja, ki ga pokriva Posavski muzej Brežice. Pridobivanje predmetov, slikovnega in dokumentarnega gradiva poteka z vidika gospodarskega, kulturnega, političnega, vojaškega in vsakodnevnega življenja ter zajema obdobje od poznega srednjega veka do današnjih dni.

Zbiranje muzejskih predmetov in ustvarjanje zbirk se je začelo že pred drugo svetovno vojno v okviru delovanja Muzejskega društva za politična okraja Krško in Brežice v Krškem in se je nadaljevalo po ustanovitvi Posavskega muzeja Brežice leta 1949. Zgodovinsko gradivo je predstavljeno v stalni zgodovinski razstavi in na občasnih razstavah. V preteklosti so muzejski delavci intenzivno zbirali predvsem muzejsko gradivo iz obdobja med obema vojnama in letoma 1941–1945 in ga predstavili na prvi stalni zgodovinski razstavi leta 1951.

Stalna postavitev je bila nato še trikrat prenovljena, dopolnjena in posodobljena, nazadnje leta 2013. Zadnja desetletja poteka načrtno zbiranje krajevnih razglednic, vojaških uniform, različnega orožja in vojaške opreme. Zgodovinski oddelek hrani več kot 5800 predmetov, številne dokumente, veliko originalnih fotografij, negativov, diapozitivov in digitalnih posnetkov.