S-a constituit un Comitet organizatoric pentru înfiintarea muzeului judetului Olt, care s-a preocupat intens între 1920-1949 de colectionarea unor obiecte si documente valoroase pentru istoria acestor meleaguri. În anul 1951 Directia Asezamintelor de Cultura îi încredinteaza profesorului Ion Morosanu misiunea de a înfiinta un muzeu la Slatina. La 1 mai 1952 a fost inaugurat Muzeul Raional Slatina, ce va functiona sub aceasta titulatura pâna în 1968, când, odata cu reorganizarea administrativ teritoriala, devine Muzeul Judetean Olt.
La început muzeul din Slatina se constituie din colectia avocatului Ion (Jack) Florescu, mare colectionar si presedinte al comitetului de organizare a muzeului Oltului, donata în acest scop, si din piesele, în special paleolitice, descoperite de profesorii Paul Dicu si Ion Morosanu în prundisurile Dârjovului si Oltului. Ulterior, sapaturile arheologice sistematice întreprinse pe teritoriul judetului, alaturi de achizitii si donatii au îmbogatit substantial colectiile initiale.
În anul 1970 se înfiinteaza sectia de etnografie, iar din 1975 începe constituirea patrimoniului de arta plastica. Muzeul Judetean Olt tezaurizeaza si valorifica expozitional colectii de arheologie, istorie medievala, moderna si contemporana, arta plastica si etnografie care contin piese de patrimoniu definitorii pentru cultura si civilizatia Oltului, unele dintre ele figurând în patrimoniul cultural national.
Functionând initial în sedii improprii (patru încaperi dintr-o casa de locuit de pe strada Garii, demolata ulterior), muzeul a obtinut cladirea monument istoric de pe strada Ionascu, nr. 73, din fata Catedralei orasului, casa Deleanu, unde a functionat pâna în 1997,când a obtinut, prin Hotarârea Guvernului României nr.371/21 iulie 1997, cadirea Palatului Administrativ (fosta Prefectura a judetului Olt, fost sediu al Consiliului Popular Judetean si al Directiei