Le musée Massey porte le nom de son père fondateur : Placide Massey (1777-1853). Ce botaniste, horticulteur de talent et directeur du Potager de l’Orangerie du Parc de Versailles, achète, entre 1825 et 1852, aux abords de la ville, onze hectares de terrain pour y poser sa demeure au cœur d’un arboretum aux essences rares.
Il se charge du parc et confie les plans de la maison à l’architecte tarbais Jean-Jacques Latour qui imagine un palais cairote agrémenté d’un jardin d’hiver sur la façade sud, surmonté d’une tour « minaret », observatoire de la vie du jardin et des Pyrénées. A sa mort, selon les termes de son testament, il lègue l’ensemble de ses propriétés à Tarbes. Le projet initial est partiellement abandonné et repris en 1858 sous l’impulsion d’Achille Jubinal (1810-1875), député des Hautes-Pyrénées depuis 1852 et maire de Bagnères-de-Bigorre qui, souhaite doter sa circonscription de « collections artistiques ». La maison de Placide Massey est agrandie de deux salles au sud, destinées à recevoir un musée et une bibliothèque. Le jardin d’hiver est déplacé à l’ouest du parc, actuelle orangerie. En 1864 les premières salles sont inaugurées, un muséum d’histoire naturelle pour conserver l’esprit de Placide Massey et un musée des beaux-arts pour présenter les collections initiées par Achille Jubinal.
A la fin du 19e siècle, le musée s’enrichit d’un fonds archéologique constitué de chapiteaux romans et gothiques provenant d’églises du département. En 1955, Marcel Boulin, jeune conservateur, élève de l'ethnologue Georges-Henri Rivière, est nommé à la tête du musée. Il s’intéresse à la société agropastorale des Hautes-Pyrénées, au « cheval tarbais » à l’origine de l’implantation des régiments de hussards à Tarbes. La nouvelle collection "Hussards" engage la ville dans une campagne de travaux d'agrandissement entre 1957 et 1963.
En 2006, la ville entreprend la rénovation et la modernisation de l’établissement. Les travaux ont débuté en juin 2009 et se sont achevés en 2011. Un centre de conservation et d’études patrimoniales est aménagé dans le bâtiment 103 de l’ancien arsenal au nord de la ville. Il abrite, depuis 2009, les réserves du musée et les archives municipales. Aujourd’hui, le musée Massey, propose deux parcours qui permettent de découvrir les deux grandes collections qui, depuis Marcel Boulin, s’identifient en Musée International des Hussards et Musée des Beaux-Arts.