Desde su descubrimiento la Cueva de Altamira fue considerada como algo especial y frágil, adoptándose medidas para garantizar su conservación. En 1924, tras el interés que el Rey Alfonso XIII manifestó por ella, se constituyó una Junta de Administración. Este fue el primer órgano colegiado de gestión. La primera instalación del museo fue una casa montañesa construida para exponer y conservar los objetos hallados en las excavaciones, sirviendo también como vivienda de su primer guarda.
La necesidad de atender a un número cada vez mayor de visitantes hizo que en los años 60 se edificara una nueva sede junto a la Cueva.
En el año 1973 se alcanzó el número de 174.000 visitantes. La masiva afluencia de público puso en peligro la conservación de las pinturas de la Cueva. Ello motivó que en 1977 se cerrase la cueva al público.
En 1979 el Ministerio de Cultura creó el Museo Nacional y Centro de Investigación de Altamira como instrumento científico y administrativo para la más correcta gestión y conservación de la Cueva de Altamira.
En 1982, tras un exhaustivo trabajo de investigación, se reabrió la cueva con un régimen de visitas anual limitado a 8.500 personas. Así se garantizaba la conservación de las pinturas manteniendo estables las condiciones naturales de la caverna.