Prężnie działająca sekcja muzealna Towarzystwa pod kierownictwem Wiktora Jadernego i Mirosława Maciąga już w następnym roku zorganizowała pierwszą publiczną prezentację zgromadzonych zbiorów. Wystawa została następnie przeniesiona do dwóch pomieszczeń na piętrze budynku przy ul. Kościuszki 10 i przekształciła się w stałą ekspozycję Społecznego Muzeum Ziemi Mieleckiej.

Powiększające się systematycznie zbiory muzealiów oraz wyraźne oczekiwania społeczne w tej kwestii sprawiły, że utworzenie państwowej placówki muzealnej stawało się koniecznością. Czynione w tym kierunku wysiłki zostały uwieńczone sukcesem - z dniem 1 stycznia 1978 na podstawie zarządzenia Ministra Kultury utworzone zostało Muzeum Regionalne w Mielcu. Jego pierwszym i wieloletnim dyrektorem został znany społecznik, członek TMZM Henryk Momot. Swoją tymczasową siedzibę muzeum znalazło w pomieszczeniach o łącznej powierzchni około 90 m2 w części budynku przy ul. Mickiewicza 13. W owym czasie trzon kolekcji muzeum stanowił zbiór ponad 1000 eksponatów otrzymany w depozycie od TMZM. Zbiory zostały podzielone na cztery działy: archeologii, etnografii, historii i sztuki. Trudne warunki lokalowe i związane z tym niedogodności sprawiały, że muzeum intensywnie zabiegało o bardziej stosowną do prowadzonej działalności docelową siedzibę. Znalazło ją w uratowanym od rozbiórki, w związku z budową wiaduktu domu znanych mieleckich fotografów Augusta i Wiktora Jadernych. Po przeprowadzeniu niezbędnego remontu "Jadernówka" stała się siedzibą Muzeum Regionalnego, a spuścizna Jadernych przyczyniła się do utworzenia kolejnego, piątego już działu muzeum: fotografii. "Jadernówka" miała jednak swoje mankamenty (brak zaplecza magazynowego, nie wystarczające ogrzewanie) stąd już od 1983 roku trwały starania o przejęcie na główną siedzibę muzeum zabytkowego Pałacyku Oborskich. I tak się właśnie stało, na mocy uchwały ówczesnego Zarządu Miasta z 1992 roku Pałacyk, po dokonaniu w nim niezbędnych prac adaptacyjnych i remontowych miał zostać główną siedzibą Muzeum Regionalnego. Wymagające dużych nakładów finansowych i czasochłonne prace w obiekcie prowadzone były przez całą dekadę lat 90- tych i zakończone zostały na wiosnę 2001 roku. Kilka lat wcześniej, w 1998 roku zmieniły się formalno - prawne ramy funkcjonowania muzeum. Na mocy decyzji Rady Miejskiej utworzono Samorządowe Centrum Kultury, w którego skład weszły oprócz Muzeum Regionalnego, także Miejska Biblioteka Publiczna i Dom Kultury. Uroczyste otwarcie odnowionego Pałacyku Oborskich miało miejsce w czerwcu 2001 roku. W efekcie muzeum uzyskało nowe sale ekspozycyjne, bibliotekę, pomieszczenia magazynowe i biurowe, a walory estetyczne wnętrz Pałacyku sprawiają, iż oprócz działalności muzealnej często jest on wykorzystywany do celów reprezentacyjnych: jako miejsce podejmowania przez władze miasta zagranicznych delegacji, organizowania imprez promocyjnych, edukacyjnych, konferencji czy sesji naukowych.

Zbiory
Od momentu powstania do chwili obecnej muzeum przeszło znaczącą transformację. Początkowo prowadzone społecznie, dysponujące niewielkim zbiorem muzealiów, z biegiem czasu przekształciło się w okazałą instytucję która w swoich zasobach posiada ponad 10 tyś. eksponatów. Tak znaczącą kolekcję, której początek dały zebrane przez TMZM archiwalia udało się zgromadzić w głównej mierze dzięki ofiarności społeczeństwa mieleckiego. Ofiarowane przez obywateli miasta i ich spadkobierców materiały, pamiątki i dzieła sztuki dokumentują dzieje miasta i regionu. Zbiory gromadzone są w poszczególnych działach:

   * historycznym - obejmuje on mieleciana czyli eksponaty związane z dziejami Mielca i jego mieszkańców,
     judaika - przedmioty pozostałe po społeczności żydowskiej, sfragistykę (tłoki pieczętne), militaria czyli zbiór
      broni,   mundurów i sprzętu wojskowego; odznaczenia wojskowe i cywilne oraz numizmaty.

   * sztuki - dział ten liczy około 700 eksponatów, wśród których znajdują się dzieła: Wojciecha Kossaka, Teodora
     Aksentowicza, Vlastimila Hoffmana. Dział posiada bogatą galerię sztuki współczesnej, w tym liczny zbiór małych
     form malarskich: akwareli i grafiki

   * archeologicznym - znajduje się w nim niewielka liczba eksponatów z okresu schyłkowego paleolitu i neolitu

   * etnograficznym - obejmuje on zbiory szeroko pojętej sztuki ludowej: rzeźbę, płaskorzeźbę, stroje regionalne,
      naczynia gliniane i ceramiczne, przedmioty codziennego użytku.

   * fotograficznym - dział ten wyodrębniony został z działu historycznego w 1998 r., jego siedzibą jest budynek
      znajdujący się przy ulicy Jadernych popularnie nazywany "Jadernówką". Jego zbiory obejmują fotografie,
      negatywy, aparaty i sprzęt fotograficzny oraz bibliotekę o tematyce fotograficznej.

Muzeum Regionalne dysponuje także własną, liczącą 3300 woluminów biblioteką na którą w głównej mierze składa się literatura o charakterze naukowym i historycznym. Zbiory te służą zarówno pracownikom muzeum jak i mieszkańcom miasta których pasjonuje tematyka regionalna.

Muzeum Regionalne realizuje misję popularyzowania i udostępniania publiczności zgromadzonych w nim eksponatów poprzez działalność wystawienniczą (często we współpracy z wieloma renomowanymi placówkami muzealniczymi) oraz wydawniczą (katalogi i wydawnictwa okolicznościowe).