Это поселение, первоначально именовавшееся Нижне-Шантальском, было основано после июльских событий 1731 года, когда восставшими ительменами под предводительством Федора Харчина был сожжен прежний одноименный острог на реке Ключи.
Начиная с 1740-х годов Нижне-Камчатский острог стал базой многочисленных экспедиций русских промышленников, открывавших и осваивавших новые острова в Тихом океане. Многие суда промышленников – шитики и гвоздённики были построены в Нижне-Камчатске.
В 1783 году Нижне-Камчатск получил статус уездного города, став главным селением Нижне-Камчатского уезда, а в начале XIX века превратился в центр Камчатской области. Поселение прекратило свое существование в конце 1960-х годов.
В 1980-е годы старшим научным сотрудником Камчатского областного краеведческого музея Андреем Владимировичем Гоковым на месте острога были обнаружены предметы материальной культуры жителей Нижне-Камчатска: монеты XVIII века, украшения (металлические серьги со стразами, кольца, перстни), предметы быта (почтовый колоколец, дорожная чернильница, товарные пломбы, пуговицы, наперстки), посуда (фрагменты блюдцев, столовые вилки, чайные ложки) и другие предметы, в настоящее время находящиеся на хранении в Камчатском краевом объединенном музее. Сохранившиеся памятники археологии явились важным источником для изучения материальной культуры населения Камчатки, процессов сближения и взаимовлияния культур русского и коренного населения в XVII-XIX вв.
По данным историко-топографических источников 1990 году в экспозиции музея был создан диорамный макет «Нижне-Камчатский острог. 1770-е гг.». Автором диорамы является художник Владимир Иванович Зорин. Диорамный макет включает в себя элементы, представляющие оборонительное укрепление, внутри которого находится церковь Успения Пресвятой Богородицы, приказная изба, амбары, за пределами крепости расположены семь балаганов-юкольников, три ительменских полуподземных жилища, церковь Николая Чудотворца, на реке – одномачтовое парусное судно (коч).