La Cité du Volcan doit largement son existence à la volonté des volcanologues Maurice et Katia Krafft. Tous deux ont étudié de près les éruptions du Piton de la Fournaise. Ils sont décédés le 3 juin 1991 au Japon, dans une nuée ardente du mont Unzen.
Entre 2011 et 2014, l’établissement fait l’objet d’une réhabilitation complète. Sa superficie passe alors de 1 600 à 6 200 m². Ces travaux d’envergure sont menés par Patrice Huet, qui exerce à cette période les fonctions de référent muséographique. Il est nommé directeur scientifique du musée en 2013.
À sa réouverture au public, le 5 août 2014, la Cité du Volcan propose une muséographie reposant sur plusieurs dispositifs technologiques. L’établissement est notamment doté d’un cinéma 4D, d’un écran panoramique à 270 degrés, de projections holographiques, de dispositifs de réalité augmentée et de grandes surfaces « multitouch ». La conception de cette muséographie est confiée à Nathalie Chauvier et Nicolas Béquart, de l’agence Les Crayons.