Während der gesamten DDR-Zeit war Peenemünde als Standort der Nationalen Volksarmee militärisches Sperrgebiet. Unmittelbar nachdem der Ort öffentlich geworden war, gründeten ehemalige Soldaten und Mitarbeiter des Kraftwerkes 1991 das Historisch-Technische Informationszentrum im stillgelegten Kraftwerk.

Nutzte die erste Dauerausstellung noch lediglich die Bunkerwarte, das heutige Eingangsgebäude zum Museumsgelände, sind seit 2000 wesentlich größere Ausstellungen im Schalthausanbau des Kraftwerks zu sehen. Die Kraftwerksanlagen selbst wurden nach umfangreichen Sanierungen von 2012 bis 2015 schrittweise zugängig gemacht.

Das Museum war bis Ende 2009 in Trägerschaft der Gemeinde Peenemünde. Seit 2010 ist es eine gemeinnützige GmbH, deren Gesellschafter zu 51 Prozent das Land Mecklenburg-Vorpommern und zu 49 Prozent die Gemeinde sind.