Das Gründungsprotokoll des „Vereins für Kunde der Natur und Kunst im Fürstenthume Hildesheim und der Stadt Goslar" trägt das Datum vom 29. Juli 1844 und die Unterschrift von Hermann Roemer.
Im März 1845, nachdem der Verein in einer Curie auf dem Domhof sein Museum mit einer naturgeschichtlichen und einer Kunstabteilung eröffnet hatte, erging eine „Aufforderung zur Bildung des Museums-Vereins zu Hildesheim", der sich bald viele Bürger anschlossen.
1855 kaufte der Verein die leerstehende Martinikirche, die in den folgenden Jahren dem neuen Zweck entsprechend umgebaut wurde. 1865 kam das „Waisenhaus" an der Martinikirche hinzu, ein Gebäude, das Wilhelm Pelizaeus 1930 umbauen und erweitern ließ und das bis heute die Werkstätten, die Bibliothek und die Verwaltungsräume des Museums aufnimmt.
1886 wurde beschlossen, dass der Museumsdirektor nicht mehr vom Verein, sondern vom Magistrat der Stadt bestellt werden soll. Am 1. April 1894, etwa ein Jahr nach seinem Tod, erhielt das Museum den Namen von Hermann Roemer. Schon in diesen Jahren gehörte Wilhelm Pelizaeus, Kaufmann in Kairo, zu den Vereinsmitgliedern. Am 17. Oktober 1907 schenkte er dem Museum seine Sammlung ägyptischer und graecoromanischer Objekte, die den bisherigen Bestand derart erweiterte, dass sie als „Pelizaeus-Museum, archäologische Sammlung" zur Gründung des Pelizaeus-Museums am 29. Juli 1911 führte.
Im selben Jahr endete allerdings auch die alleinige Trägerschaft des Museumsvereins. Das Roemer-und Pelizaeus-Museum war in den Besitz der Stadt Hildesheim übergegangen.
Die beiden Direktoren blieben zwar bis in die jüngste Vergangenheit Vorsitzende des Museumsvereins, in einem turnusmäßigen Wechsel, aber der Verein hatt keinen direkten Einfluß mehr auf die Museumsgeschäfte. Er bleibt jedoch ein Förderverein.
Zwischen 1920 und 1933 ist der Verein wenig in Erscheinung getreten; erst recht nicht nach der nationalsozialistischen „Gleichschaltung".
Erst im Oktober 1949 begann der Museumsverein wieder mit einer Vortragsreihe, die vom damaligen Direktor Dr. Hans Kayser, der während des Krieges die wertvollen Sammlungen durch Auslagerung gerettet hatte, wieder eingerichtet wurde.
Nach und nach stieg die Anzahl der Vereinsmitglieder, so z. B. nach 1959, als ein Neubau des Museums eröffnet wurde. Von einem neuen Aufschwung der Vereinstätigkeiten kann vor allem unter Prof. Dr. Walter Achilles von 1975 bis 1987 gesprochen werden. Ihm folgte 1987 Prof. Dr. Rudolf W. Keck. Zu den wichtigsten Ereignissen in den Jahren nach 1987 gehört, dass Gerd Rump zusammen mit Prof. Keck, Staatssekretär a.D. Joachim Raffert, Dr. Lore Auerbach u.a. 1997 die „Initiative Bürger helfen ihrer Stadt - für den Neubau des Museums e.V." gründete. Die erfolgreiche Tätigkeit dieses Vereins endete mit der Eröffnung des Neubaus im Jahre 2000.
Im selben Jahr wurde das Museum aus der Verwaltung durch die Stadt Hildesheim ausgegliedert und in einer GmbH verselbständigt. Dies hatte für den Museumsverein zur Folge, dass der Vorstand neu strukturiert werden musste, und das geschah auf der Mitgliederversammlung im Februar 2001.
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