L'histoire du musée se confond avec celle de son fondateur, premier historien de la faïence de Rouen, André Pottier (1799-1867). Issu d'une famille liée à la faïence, il s'intéressa précocement à la faïence à une époque où le goût des amateurs allait vers la porcelaine et la collectionna avec passion. La municipalité de Rouen fit l'acquisition de sa collection, environ 1100 pièces et le premier musée de la Céramique installé dans une galerie de l'ancien couvent Sainte-Marie (aujourd'hui musée des Antiquités de Rouen) fut inauguré en 1864. La collection fut disposée par Pottier lui-même, qui en fut le premier conservateur. Il disparut peu après sans avoir eu le temps de rédiger l'histoire de la faïence et des faïenciers de Rouen. Ses notes furent mises en forme par ses disciples et amis, dans un ouvrage posthume publié en 1870 : l'Histoire de la faïence de Rouen, qui demeure la référence incontournable sur le sujet. Le musée s'enrichit de la collection de l'abbé Colas en 1868. Les célèbres Sphères de Pierre Chapelle entrèrent au musée en 1873. La collection fut transférée au nouveau musée des Beaux-Arts en février 1888 et dès 1930, on pensa à l'établissement d'un musée de la Céramique distinct. Le musée présente actuellement 900 pièces sur les 5000 que compte environ la collection.
Situé entre cour et jardin, le musée de la Céramique de Rouen occupe le bel hôtel d'Hocqueville. En 1657, Pierre de Becdelièvre, sieur d'Hocqueville fit construire son hôtel en utilisant une partie des pierres de l'ancien château de Philippe Auguste démoli entre 1590 et 1610. Venu à Rouen pour son procès contre le duc de Brissac, le duc de Saint-Simon y logea en 1705. La façade est rythmée par cinq travées de grandes baies et lucarnes, séparées par de grands pilastres à bossage. Elle ne possède ni axe de symétrie, signalé par un fronton ou un avant-corps, ni entrée principale, celle-ci étant reportée à l'ouest dans un pavillon de la fin du XVIIIe siècle. Vers 1740, on éleva un pavillon de musique en demi-rotonde dans le fond du jardin. L'hôtel d'Hocqueville est resté dans la famille Becdelièvre jusqu'en 1775 puis fut vendu au baron d'Esneval, vidame de Normandie. Largement remanié à la fin du XVIIIe siècle, le bâtiment est encore aujourd'hui doté d'un décor intérieur de style néo-classique, seul l'escalier Est, à rampes en bois à balustres, est un bel ouvrage de charpenterie et le seul élément conservé de la décoration intérieure du XVIIe siècle. Une partie du décor, le pavillon de musique et ses boiseries, le boudoir et la rampe de l'escalier ouest furent démembrés puis vendus à partir de 1910. Le joyau était un boudoir à alcôve, lambrissé de panneaux de bois peints et sculptés, complétés de délicats reliefs en plâtre moulé, rechampis blanc sur fond bleu ; il se trouve aujourd'hui au Cleveland Museum of Art. Pendant la guerre, l'hôtel fut dévasté, puis sommairement restauré pour accueillir le conservatoire de musique qui y resta jusqu'en 1981. En 1978, les boiseries du pavillon de musique furent rachetées et intégrées dans l'aménagement du musée de la Céramique inauguré en 1984.
