Im 17. Jahrhundert begründete Johann Moritz von Nassau-Siegen (1604–1679) in seiner Funktion als Statthalter des brandenburgischen Kurfürsten in Kleve ein weitgefächertes System an barocken Parkanlagen, Sichtachsen und Alleen, die das Umfeld des heutigen Museums noch immer prägen. Dazu zählt auch das sogenannte Amphitheater mit seiner symbolischen Ausrichtung zwischen der Pallas Athene als Göttin der Weisheit und Künste und dem Kriegsgott Ares.

Im 18. und 19. Jahrhundert entwickelte sich Bad Cleve zu einer bedeutenden Kurstadt, was den Bedarf und schließlich die Errichtung eines Kurhauses nach sich zog. Die dreigliedrige Anlage, bestehend aus dem Friedrich-Wilhelm-Bad (1845/1846), dem Bad-Hotel und der Wandelhalle (beide 1872/1873), bildete das architektonische Herzstück des Kurbetriebs und wurde durch den gegenüberliegenden Forstgarten mit seinem Arboretum komplettiert.

Mit dem Ersten Weltkrieg (1914–1918) endete diese Glanzzeit, und für das Gebäude begann eine Zeit diverser Nutzungen zwischen Leerstand, Wohnhaus und Lager.

Von 1957 bis 1964 diente der Erdgeschossbereich des westlichen Flügels dem jungen Joseph Beuys (1921–1986) als Atelier, in dem er zahlreiche bahnbrechende Kunstwerke und Ideen entwickelte, unter anderem den öffentlichen Auftrag für das Büdericher Ehrenmal realisierte und aus dem heraus er sich erfolgreich um eine Professur an der Kunstakademie Düsseldorf bewarb.

In den 1970er Jahren wurden die historischen Gartenanlagen durch die Garten- und Landschaftsarchitekt*innen Rose und Gustav Wörner restauriert und das gesamte Ensemble ins öffentliche Bewusstsein zurückgerufen.

Durch die zeitlich parallele Wiederauffindung der von den Nationalsozialisten zerstörten Skulptur des „Toten Kriegers“ von Ewald Mataré und die späterhin von seiner Tochter Sonja Mataré in Aussicht gestellte Übereignung des künstlerischen Nachlasses an die Stadt Kleve entstand die Idee der Umwidmung des ehemaligen Kurhauses zu einem Museum für moderne Kunst.

Nach dem Erwerb von Grundstück und Gebäude durch die Stadt Kleve erfolgte in den 1990er Jahren der Um- und Ausbau nach gestalterischen Entwürfen des niederländischen Typographen Walter Nikkels (in Planungsgemeinschaft mit dem Architekten Heinz Wrede). In vorbildlicher Weise konnte dabei die historische Substanz mit den vielfältigen Anforderungen eines Museumsbaus verbunden werden.

Das bisherige Städtische Museum im Haus Koekkoek (gegründet 1957 durch den Historiker und Archivar Friedrich Gorissen) wurde in eine Stiftung überführt und als Spezialmuseum über das Leben, Werk und die Künstlerfamilie von Barend Cornelis Koekkoek (1803–1862) fortgeführt, und dessen damaliger Leiter, der niederländische Kunsthistoriker Guido de Werd, konnte 1997 das Museum Kurhaus Kleve als Gründungsdirektor eröffnen.

In einem zweiten Bauabschnitt wurde von 2008 bis 2012 der westliche Flügel des Museums, das sogenannte Friedrich-Wilhelm-Bad, in dem längere Zeit das Stadtarchiv untergebracht war, wiederum von Walter Nikkels (in Planungsgemeinschaft mit der Architektin Ingrid van Hüllen) restauriert und u.a. um Innenhof und Katharina von Kleve-Saal erweitert.

Nach dem Interimsdirektorat des langjährigen Kustos Roland Mönig (2011/2012) wurde das Museum Kurhaus Kleve im September 2012 durch den bis heute amtierenden Direktor Harald Kunde wiedereröffnet.

Seitdem steht der gesamte Gebäudekomplex mit circa 2500 Quadratmetern für die museale Nutzung durch ständige Sammlung und temporäre Ausstellungen zur Verfügung.