1992년 3월 17일 문을 열었다. 세계 최초의 금속활자본 《불조직지심체요절(佛祖直指心體要節)》이 발견된 옛 흥덕사지의 흥덕사지관리사무소로 출발하였다. 1993년 7월 2일 현재의 명칭으로 바뀌고, 1994년 8월 1일 운영권이 충청북도에서 청주시로 이관되었으며, 2000년 6월 증축공사를 거쳐 다시 문을 열었다. 부지 4만 990㎡, 연건평 4,868㎡ 규모에 건물은 지하 1층, 지상 3층이고 전시실 면적은 1,610㎡이다. 신라 및 고려·조선시대의 목판본·금속활자본·목활자본 등의 고서와 흥덕사지 출토유물, 인쇄기구 등 650여 점이 보존·전시되어 있다. 전시 외에 청주국제인쇄출판박람회 개최, 흥덕사지 관리 및 보존, 고인쇄문화 및 활자 연구, 박물관 기관지 발간, 고인쇄 관련자료 발간 등의 사업을 추진한다.
사적 제319호 청주신봉동백제고분군 인근에 있는 백제유물 전문 전시관이다. 1999년에 착공하여 2001년 11월 29일 개관하였다. 1982년부터 1996년까지 신봉동 일대 백제고분군에서 발굴된 토기와 마구·철기·검 등 유물 900여 점을 전시한다. 송절동전시관과 봉명동전시관·신봉동전시관·인터넷검색관·영상관 등이 있으며, 야외에는 토광묘를 전시하는 야외전시관이 있다. 이 가운데 송절동전시관은 1992년과 1993년 발굴된 송절동 일대의 백제고분군에 관한 각종 자료를 전시한다. 토광묘와 2∼3세기 원삼국시대 항아리 등이 있다. 봉명동전시관은 1998년 발굴된 토광묘에 관한 자료를 전시한다. 각종 토기와 항아리·농공구·무기류·마구류 등의 철기류와 함께 말모양의 허리띠 장식이 여러 점 전시되어 있다. 특히 대길(大吉)이라 적힌 말방울이 유명하다.