Впервые село Коломенское было упомянуто в 1339 г. в духовной грамоте московского князя Ивана Калиты. Согласно преданию Коломенское основали жители города Коломны, бежавшие от нашествия Батыя. Первоначально это была вотчина Московских князей.

В течение многих веков здесь создавались, собирались и бережно хранились святыни русского народа. Знаменитая Церковь Вознесения Господня (1532) — один из самых древних памятников архитектуры XVI в. Храм воздвигли по указанию Василия III в честь рождения его сына, будущего царя Ивана Грозного. Строил его итальянский архитектор Петрок Малый (Петр Фрязин), возводивший также крепость Китай-города. Церковь Вознесения Господня в Коломенском является одним из первых каменных шатровых храмов в России.

В архитектуре этого храма наряду с шатром были применены пристенные пилоны, что позволило построить огромное по тем временам здание с «летящей» архитектоникой. Собор выполнен в виде центрического храма-башни, высота которой составляет 62 м. В плане церковь представляет собой равноконечный крест. Вокруг храма расположена двухъярусная галерея-гульбище с тремя высокими лестницами-всходами. На фасадах углы церкви оформлены вытянутыми плоскими пилястрами с капителями в духе раннего Возрождения. Храм выстроен из кирпича с многочисленными белокаменными элементами декора. В 1994 г. наряду с Московским Кремлем и Красной площадью храм включен в Список всемирного наследия ЮНЕСКО. В конце 2007 г. была окончена реставрация, и подклетный ярус храма был открыт для посещений.

Вероятно, Церковь Вознесения служила также сторожевой башней на случай татарских набегов: в случае тревоги подавался сигнал (днем — дымом, ночью — огнем); если сторожа на колокольне собора видели такой сигнал, они в свою очередь повторяли его для смотрящих на колокольне Иван Великий в Кремле.

Расцвет Коломенского связан с царствованием Алексея Михайловича Романова — это была его любимая резиденция. В 1667 г. по его приказу был возведен деревянный дворец, имевший 270 помещений, окруженный оградой и садом, со зданиями приказов и воротами с башенными часами. Это был шедевр деревянного зодчества того времени, его считали «восьмым чудом света».

Алексей Михайлович в течение тридцати лет ежегодно приезжал сюда на летний отдых. В это время был построен храм Казанской иконы Богоматери, который стал домовым храмом царя, где хранилась царская казна и наиболее ценное имущество. Сейчас это действующая церковь. Позже в юные годы здесь нередко бывал Петр I; и здесь же, под селом Коломенским, на Кожуховом поле, он устраивал знаменитые «потешные бои».

Со смертью Алексея Михайловича «Тишайшего» Коломенское пришло в запустение, дворец обветшал. По приказу Екатерины II все сооружения были разобраны (правда, предварительно они были зарисованы самым тщательным образом). Была возведена новая резиденция, где императрица останавливалась летом, когда приезжала в Москву. Дворец был разрушен во время Отечественной войны 1812 г. На его фундаменте в 1825 г. по указу императора Александра I отстроили новый, который также не сохранился.

В советское время в Коломенском начали создавать первый в России музей деревянной архитектуры под открытым небом.

Сюда свозились памятники деревянного зодчества XVII—XVIII вв. из разных областей России. Так здесь оказались Святые ворота Николо-Карельского монастыря с берега Белого моря, башни Братского острога и Сумского, мемориальный домик Петра I из Архангельска. В основном они размещены в Вознесенском саду. Московский музей-заповедник «Коломенское» формируют и другие памятники древнерусского деревянного зодчества (XVII в.): церковь Усекновения Главы Иоанна Предтечи, возведенная по приказу Ивана Грозного; Георгиевская колокольня, Передние (дворцовые) ворота с Органной палатой и Часовой башней, Спасские ворота, Сытный двор, Полковничьи палаты, ледники и Приказные палаты.

В музее собраны произведения древнерусской живописи XV — XVII вв. (более 2000 памятников), коллекция резьбы по камню из фрагментов декора уничтоженных храмов Москвы, одна из лучших в России коллекций изразцов X — начала XX  в., монументально-декоративная резьба по дереву XVI — XX в.

Особыми являются и экскурсии, которые проводятся в музейном комплексе. Все экскурсоводы работают только в исторических костюмах. Есть такие программы, где костюмы предлагают надеть и посетителям. На территории есть «Соколиный двор» — изба с обнесенным забором настоящим деревенским двором, на специальных насестах там сидят живые ловчие птицы. Сокольничие, одетые в старинные одежды, демонстрируют все тонкости древней соколиной охоты. Кстати, недавно в Коломенское вернулись соколы, издревле водившиеся в этих местах.

Коломенское — один из самых любимых москвичами зеленых уголков Москвы. Здесь проводятся народные гуляния и мероприятия, приуроченные к государственным и традиционным народным праздникам, часто организуются концерты и фестивали, например, ежегодный фестиваль бардовской песни в конце июня. На территории заповедника можно совершить конную прогулку, а также провести семейное торжество, особенно в теплое время года, здесь работают трактиры, оформленные «в русском стиле», летние кафе.