Детский музей Полоцка входит в состав Национального Полоцкого историко-культурного музея-заповедника (НПИКМЗ), его торжественное открытие состоялось 28 мая 2004 года и стало настоящим событием в жизни молодого поколения республики. Идея создания музея принадлежала директору музея, педагогу и исследователю Т.А. Джумантаевой. В рамках концепции предполагалось создание фантазийного, образного и красочного пространства, где дети в увлекательной, интерактивной форме могли получать новые знания об окружающем мире.
Над созданием экспозиции и проектом музея работала творческая группа, в которую вошли Т.Р. Смирнова, Н.А. Андреева, Е.А. Ушакова, Л.В. Ласточкина, Е.С. Авласенко. Авторами художественной концепции музея стали специалисты Е.А. Строганова (Новополоцк) и С.А. Клецов (Минск).
Экспозиционная площадь музея сравнительно небольшая, он занимает всего 208 кв. м. Основу экспозиции музея составили предметы, переданные из музейного собрания Полоцкого историко-культурного музея-заповедника. Всего в экспозиции музея представлено 930 экспонатов. Важной особенностью, уникальной чертой музея является отсутствие застекленных витрин, характерных для традиционных музеев. Все экспонаты, представленные на выставке, дети могут брать в руки, трогать, изучать, рассматривая их с максимально близкого и комфортного для себя расстояния, они доступны и материальны. Вся экспозиция посвящена одной широкой тематике — «История привычных вещей» и разделена на несколько залов.
Юные посетители Детского музея Полоцка погружаются в экспозицию уже с самого двора. На входе детей и взрослых встречают скульптуры Павла Войницкого «Девочка с солнечными часами» и «Школяр», вовлекая их в мир добрых сказок, воссозданных в нескольких выставочных залах музея.
Первые два зала посвящены миру вещей. В первом зале дети могут ознакомиться с такими важными явлениями, как измерение веса и время. В экспозиции представлены веса разного года выпуска, старинные коллекции часов, колокола. Эти и другие предметы рассказывают детям о том, что такое время, звук, вес, как они измеряются. Маленькие исследователи смогут самостоятельно позвонить в миниатюрные колокола и понаблюдать за тем, как из металла рождается звук и распространяется по пространству.