El museo está instalado en un edificio del siglo XVII, conocido como palacio del Gobernador. Construido entre 1608 y 1613 en la calle La Rúa, por donde discurre el Camino de Santiago, presenta características arquitectónicas poco comunes en la zona. Fue encargado por Juan de Echávarri y Larráin, perteneciente a una familia con gran poder en la Estella de los siglos XVI-XVII.
En el año 2000 el Ayuntamiento de la ciudad adquirió el inmueble, en estado ruinoso, y lo cedió al Gobierno de Navarra para la instalación en él del Museo del Carlismo. Tras su rehabilitación y adecuación se ha logrado recuperar su valor arquitectónico y su apariencia original.
En él se ofrece al público:
- En la primera planta, la exposición permanente dedicada a la historia del carlismo, núcleo fundamental del museo.
- En la planta baja, un programa de exposiciones temporales de larga duración que profundiza en aspectos concretos del carlismo o relacionados con él, que no han podido ser desarrollados en la exposición permanente.
- Y, en el sótano, una exposición gráfica sobre la historia y rehabilitación del edificio.