Die Sammlungen zweier kunstbegeisteter Priester, die als Professoren in Freising lehrten, bildeten den Grundstock des Museums. Joachim Sighart überließ 1857 dem Priesterseminar auf dem Domberg einige kostbare mittelalterlichen Kunstwerke. Im Jahr 1864 schenkte Heinrich Gotthard dem Museum 27 zum Teil bedeutende Tafelbilder des 15. Jahrhunderts. Bis in die 60er Jahre des 20. Jahrhunderts wuchs die Sammlung auf über 1.000 Objekte an. Julius Kardinal Döpfner initiierte deshalb die Errichtung eines für die Öffentlichkeit bestimmten Museums unter der Trägerschaft der Erzdiözese München und Freising.

Das Dombergmuseum ist Dienstag bis Sonntag von 10:00 bis 17:00 Uhr geöffnet. Faschingsdienstag, Karfreitag, Ostersonntag, am 1. Mai, Pfingstsonntag, Allerheiligen, Heilig Abend, am 1. Weihnachtsfeiertag und an Silvester ist das Museum geschlossen.
Führungen finden nur nach telefonischer Anmeldung statt.