Los planes para el museo se anunciaron en octubre de 1989, aproximadamente dos años y medio después de la muerte de Warhol. En el momento del anuncio, se donaron obras por un valor estimado de 80 millones de dólares museo recientemente anunciado por la AWFVA y la Dia Art Foundation. Thomas N. Armstrong III, quien había sido el director del Museo Whitney de Arte Americano de 1974 a 1990, fue nombrado primer director del museo en 1993. Matt Wrbican se unió al personal del museo antes de su apertura, haciendo un inventario de las pertenencias de Warhol en Nueva York, y se ha convertido en el archivero y un experto en el trabajo de Warhol.
En 1993, los 88,000 pies cuadrados (8,200 m2 ) almacén industrial y sus extensas renovaciones habían costado alrededor de $ 12 millones, y la AWFVA había donado más de 1,000 obras de Warhol por un valor de más de $ 55 millones, una donación que creció a alrededor de 3,000 obras.
El 13 de mayo –14 de 1994, el museo atrajo a unos 25.000 visitantes a su fin de semana inaugural. Armstrong, su director fundador, renunció a nin e meses después de su apertura; en el momento de su renuncia, el museo había tenido «relaciones tensas» con la AWFVA y el Carnegie Institute, su patrocinador financiero, aunque The New York Times no pudo encontrar a nadie involucrado que dijera si esa fricción jugó un papel en Armstrong. renuncia.
El 1 de noviembre de 1997, la AWFVA donó todos los derechos de autor de películas y videos de Warhol al museo.
En 2013, se anunció que en Manhattan, Nueva York, en El desarrollo de Essex Crossing en el Lower East Side, un anexo al museo principal de Pittsburgh estaba programado para abrir en 2017. Sin embargo, el museo anunció en marzo de 2015 que había abandonado sus planes de abrir el anexo de Nueva York.
En octubre de 2019, se informó que se había descubierto en un archivo una cinta de audio con música públicamente desconocida de Lou Reed, basada en el libro de Warhol de 1975, «The Philosophy of Andy Warhol: From A to B and Back Again» en el museo de Pittsburgh.
