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Der Neorenaissancebau am Lindenbühl, 1868 bis 1871 als Gymnasium errichtet, ist seit 1947 festes Domizil des Mühlhäuser Heimatmuseums, das aus dem 1879 gegründeten Gewerbemuseum hervorgegangen ist.

Durch gewachsenen Sammlungsbestand und Umfang der wissenschaftlichen Bearbeitung ist dieses Haus dem Status eines Heimatmuseums entwachsen und zu einem Stadt- und Regionalgeschichtsmuseum geworden, in dem die Besucher neben naturkundlichen (Geologie und Biologie Nordwestthüringens) und ur- und frühgeschichtlichen (Entwicklung von der Steinzeit bis zur fränkischen Kolonisierung) Dauerausstellungen auch die thüringenweit einmalige Darstellung reichsstädtischer Geschichte erleben können.

Zum festen Programm des Museums gehören auch Sonderausstellungen, die sich vornehmlich kultur- und industriegeschichtlichen sowie historischen Spezialthemen widmen.