Le Musée de Fontenay fut créé en 1875 à partir du legs effectué par Eugène de Mouillebert, lequel cédait à la ville sa collection de gravures, dessins, peintures et objets d'art.
Ce n'est qu'en 1924, à la suite de deux nouveaux legs que le musée est réellement organisé.
Aujourd'hui, le musée situé dans l'ancien presbytère de l'église Notre-Dame est consacré à la conservation et la mise en valeur du patrimoine du Sud-Vendée. Le rez-de-chaussée abrite les collections archéologiques en particulier un ensemble de verreries gallo-romaines datant du IIème siècle après Jésus-Christ qui est probablement l'un des plus riches de France et le 
fameux tombeau de la "femme artiste" daté du IIe siècle.
Le premier étage est réservé aux collections ethnologiques (les différentes formes d'habitat, la chasse, la pêche, l'agriculture, l'artisanat du bois avec le mobilier vendéen, le costume régional à travers les coiffes et les bijoux, la collection ornithologique du Docteur Guérin).
Enfin, le dernier niveau possède une 
galerie des Beaux Arts consacrée aux artistes vendéens du XIX au XXème siècle, une salle sur les illustres de Fontenay (François Viète, Nicolas Rapin, André Tiraqueau...) ainsi qu'un espace sur l'histoire de Fontenay-le-Comte avec en particulier la maquette de la vieille ville en 1720.
Le musée met en valeur ses collections par une politique d'expositions temporaires définies chaque année. Depuis 2003, il possède le label "Musée de France".
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Atelier du mercredi pour les 6-12 ans « Raconte moi Fontenay aux 17ème et 18ème siècles »
Le Musée et le patrimoine accueillent chaque mercredi les enfants de 15h00 à 16h30. Chaque séance est constituée de la découverte d’un lieu, d’une œuvre… suivie d’un atelier d’expression sous forme de chasses au trésor, de jardinage, de séances d’arts plastiques… Une carte atelier est disponible et permet un abonnement de l’enfant à l’année ou au trimestre (tarif annuel : 45€, tarif trimestriel : 15€ ; tarif à la séance : 3€).
Le musée est ouvert du 2 mai au 30 septembre : du mardi au dimanche, de 14h30 à 18h et du 1er octobre au 30 avril, le mercredi, le samedi et le dimanche de 14h30 à 18h. Fermé le 1er janv., 1er mai et 25 déc.