Les plans du musée ont été annoncés en octobre 1989, environ 2 ans et demi après la mort de Warhol. Au moment de l’annonce, des œuvres d’une valeur estimée à 80 millions de dollars ont été données au musée nouvellement annoncé par l’AWFVA et la Dia Art Foundation. Thomas N. Armstrong III, qui avait été directeur du Whitney Museum of American Art de 1974 à 1990, a été nommé premier directeur du musée en 1993. Matt Wrbican a rejoint le personnel du musée avant son ouverture, inventoriant les biens de Warhol à New York, et est devenu l’archiviste et un expert du travail de Warhol.

En 1993, les 88 000 pieds carrés (8 200 m2 ) et ses vastes rénovations avaient coûté environ 12 millions de dollars, et l’AWFVA avait fait don de plus de 1 000 œuvres de Warhol d’une valeur de plus de 55 millions de dollars, un don qui est passé à environ 3 000 œuvres.

Le 13 mai –14, 1994, le musée a attiré environ 25 000 visiteurs à son week-end d’ouverture.Armstrong, son directeur fondateur, a démissionné nin e mois après son ouverture; au moment de sa démission, le musée avait eu des «relations tendues» avec l’AWFVA et le Carnegie Institute, son bailleur de fonds, bien que le New York Times n’ait pu trouver personne impliquée qui dirait si cette friction a joué un rôle dans Armstrong. démission.

Le 1er novembre 1997, l’AWFVA a fait don de tous les droits d’auteur du film et de la vidéo Warhol au musée.

En 2013, il a été annoncé qu’à Manhattan, New York City, en le développement d’Essex Crossing dans le Lower East Side, une annexe du principal musée de Pittsburgh devait ouvrir d’ici 2017. Cependant, le musée a annoncé en mars 2015 qu’il avait abandonné son intention d’ouvrir l’annexe de New York.

En octobre 2019, une cassette audio de musique inconnue publiquement de Lou Reed, basée sur le livre de Warhol de 1975, « La philosophie d’Andy Warhol: De A à B et retour à nouveau », aurait été découverte dans une archive au musée de Pittsburgh.