Do powołania muzeum przymierzały się tuż po wyzwoleniu Tarnobrzega spod okupacji niemieckiej nowe władze polskie. Rozporządzeniem Kierownika Resortu Kultury i Sztuki w Lublinie 1 grudnia 1944 r. zamek w Dzikowie został przemianowany na muzeum północnej części województwa rzeszowskiego. Jednak zamiary te nie zostały zrealizowane, a zbiory trafiły do różnych instytucji, natomiast sam zamek na kilkadziesiąt lat stał się siedzibą szkoły rolniczej.

Myśl o przekształceniu dzikowskiego zamku na muzeum wśród tarnobrzeskiego społeczeństwa mimo upływu lat wciąż była żywa. Nie bez znaczenia były w tym względzie usilne zabiegi ostatniego właściciela Dzikowa hr. Artura Tarnowskiego, przez wiele starającego się przekonać komunistyczne władze do swych propozycji, ponownego scalenia kolekcji i wyeksponowania jej w zamku.

Utworzenie placówki muzealnej za jeden z głównych celów swej działalności postawiło, powstałe w 1971 r., Towarzystwo Przyjaciół Tarnobrzega. Idea ta była wielkim pragnieniem jej długoletniego prezesa Edwarda Antończyka, która wreszcie ziściła się na przełomie lat 80. i 90. ubiegłego stulecia. Dzięki jego staraniom oraz Adama Wójcika, ówczesnego konserwatora wojewódzkiego, niszczejący, zabytkowy spichlerz stał się siedzibą tarnobrzeskiego muzeum. Ale bynajmniej to rozwiązanie nie zadowoliło części tarnobrzeskiego społeczeństwa, które jako docelową siedzibę placówki upatrywało w zamku w Dzikowie. Dużą rolę w oddaniu obiektu na cele muzealne odegrało Stowarzyszenie „Dzików”, które postawiło to sobie za główny cel działania. Kroki podejmowane przez muzeum, stowarzyszenia, rodzinę Tarnowskich oraz przychylność władz miasta doprowadziły do sukcesu. W 2007 r. zapadły decyzje o wyprowadzce Technikum Rolniczego i rozpoczęciu remontu zamku w celu adaptacji na cele muzealne. Pierwsza ekspozycja w zamkowych piwnicach została udostępniona w 2008 r., zaś w 2013 zamek Tarnowskich w Dzikowie stał się główną siedzibą MHMT.