In 1938 stichtte Piet Bos het Natuurhistorisch Museum in Holten. Bos had in Holten een landelijk gerennomeerd preparateursbedrijf. In de tijd van het opkomend toerisme voelde de heer Bos goed aan hoe hij de bezoekers kon boeien. Hij had een voor die tijd uniek idee, namelijk om opgezette dieren in hun "eigen" omgeving door middel van diorama's (kijkkasten) tentoon te stellen. Niet alleen de diorama's, maar ook vitrines met geprepareerde vogels en zoogdieren spreken nog steeds tot de verbeelding. De verzameling is in de loop der jaren uitgegroeid tot een van de meest uitgebreide van Europa. Zoon Kees Bos heeft het museum als schilder en beeldhouwer een eigentijds karakter gegeven. De naam van het museum is veranderd in Natuurdiorama Holterberg. Bezoekers van de Sallandse heuvelrug kunnen in het museum de geschiedenis en flora en fauna van het gebied leren kennen. Het natuurmuseum laat ook dieren zien die in andere delen van Europa voorkomen. In elf levensgrote diorama's zijn meer dan 1.000 dieren en vogels te bezichtigen, voorzien van bijbehorende geluiden. Kinderen kunnen met een natuurgids een "nature experience" maken in het museum en in het aangrenzende bos van "Daantje Das".
Agrarische musea
Sinds de oprichting van het Natuurhistorisch Museum zijn er allerlei musea in Holten bijgekomen. Verschillende daarvan vertellen over de agrarische achtergrond van het dorp. In korenmolen De Hegeman (1890) is een tentoonstelling ingericht over de historie van het gebouw. Het mooist is om een rondleiding te volgen als de molen in gebruik is. Eén maalstoel draait op windkracht, de andere maalstoel wordt aangedreven door een Deutz-dieselmoter.
In museumboerderij De Olle Tied (inmiddels gesloten) waren oude machines en handgereedschap, en antieke huishoudelijke artikelen en meubilair te bezichtigen. Ook had het museum een collectie van 400 aangeklede poppen. Museum Broer een levenlang boer conserveert antieke landbouwmachines en gereedschap. Er worden ook films vertoond die laten zien hoe de machines in vroeger tijden werden gebruikt. Museum Opa's erf heeft als onderwerp het boerenland in vroeger dagen en hoe de gewassen groeiden en bloeiden.
Oudheden
In het oude gemeentehuis aan de Dorpstraat is de Oudheidkamer Holten gevestigd.
Het museum beschikt over diverse ruimten waar oude voorwerpen, films en foto's uit Holten worden getoond. In wisselende exposities komen thema's als biggenhandel of trouwpartijen aan bod. Het museum kan putten uit een rijke collectie aan klederdrachten, uniformen en oude gebruiksvoorwerpen. Emaillemuseum 't Kuyerhuus bevat een verzameling emaillen petroleumstellen, bussen, lepelrekken, reclameborden en een aantal oude bromfietsen en motoren. In museum De Koffiemölle zijn 400 verschillende koffiemolens te zien. De acht verschillende musea van Holten laten zien hoezeer de belangstelling voor het plaatselijk natuurschoon en cultureel erfgoed leeft.