Етнографічні матеріали, які відтворювали заняття, культуру, побут, звичаї, обряди мешканців краю, почали формуватися в музеї з початку ХХ ст. Під час підготовки до ХIII археологічного з’їзду з ініціативи Д.І.Яворницького на кошти губернського земства в 1904-1905 р. етнографом В.О.Бабенком були обстежені повіти Катеринославської губернії і зібраний цікавий етнографічний матеріал як у вигляді спостережень, так і у вигляді етнографічних предметів, які експонувались на виставці в Обласному музеї.
В наступні роки етнографічний відділ музею постійно збагачувався зразками народного одягу, посуду, меблів, килимами, рушниками, знаряддями праці, виробами народних майстрів. Саме Д.І.Яворницький розпочав збирати і фіксувати зразки народного живопису, зокрема петриківського розпису, писанкарства тощо.
Протягом 1970-1990 рр. науковими співробітниками музею здійснювались етнографічні та історико-побутові експедиції в сільські райони та міста Дніпропетровської області, що дало можливість музею продовжити традиції, започатковані Д.Яворницьким, і сформувати різноманітні колекції рушників, українського одягу, глиняного та дерев’яного посуду, хатнього начиння, предметів народно-ужиткового мистецтва ХVIII-ХХ ст. Виставки петриківського народного живопису від поч. ХХ ст. до сьогодення, творів народних майстрів різних жанрів, українського народного костюму, керамічних виробів, – щорічно створює музей на базі своїх колекцій.
