Il Museo è allestito nel palazzo in cui visse e fece scuola il pittore Giuseppe Diotti (1779-1846). L’antica vocazione del luogo è ripresa dal percorso museale della casa-atelier, con opere del maestro stesso, dei suoi predecessori e dei suoi allievi, che documentano l’arte locale tra ‘700 e ‘800. L’ala più recente del palazzo, la Galleria d'arte moderna, nei due livelli dell'ala nord dell'edificio raccoglie le collezioni del ‘900 di artisti prevalentemente locali e documenta l’evoluzione dell’arte a Casalmaggiore dopo la scomparsa degli ultimi allievi di Diotti.
Le collezioni del museo sono catalogate su Lombardia Beni Culturali.

Il Museo Diotti è stato riconosciuto come Museo nel 2007.