В 2005 году Астраханская область была объявлена центром российского арбуза. В связи с этим возникла идея создания на базе ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого овощеводства и бахчеводства музея «Российский арбуз». Идея была поддержана и одобрена губернатором А. А. Жилкиным.
Музей планировалось открыть в помещении актового зала института, но ввиду отсутствия финансовых средств, тема «Российский арбуз» была представлена в выставочном варианте. Открытие выставки состоялось в августе 2006 года.
Экспозиция эмоционально, ярко, образно представляет основной экспонат — арбуз.
Особое место в экспозиции занимают материалы, посвященные выдающемуся ученому кукурбитологу Н. И. Пангало — ученику Н. И. Вавилова.
Экспозицию украшают репродукции картин знаменитого астраханца — художника Б. М. Кустодиева и современных астраханских художников, на полотнах которых изображены натюрморты с арбузом.