Основан през 1889 г., когато Княз Фердинанд представя своите колекции от препарирани птици, бозайници и пеперуди, днес музеят е най-богатият от природонаучните музеи на Балканския полуостров с почти милион и половина музейни единици - образци от световното природно наследство.
При преструктурирането на Българската академия на науките през 1947 г., музеят е между първите институции, които влизат в състава на академията, а три от академичните институти – Зоологически, Ботанически и Геологически се създават на негова основа.
Като научна институция в състава на БАН, музеят е единствен или основен изследователски център за България в областта на биоспелеологията и проучването на прилепната фауна, ентомологията, херпетологията, палеонтологията на гръбначните животни, археозоологията, опазването на фауната.
Учените от музея са сред създателите на редица научни направления у нас: ентомология, аранеология (науката за паяците), акарология (сухоземни акари), ихтиология, херпетология, орнитология и палеоорнитология, биоспелеология, палеонтология и eволюция на неогенската мегафауна. Безспорен научен принос със световно значение са изследванията на зоолозите, палеонтолозите и ботаниците от НПМ-БАН, довели до откриването и описването на около 350 нови за науката таксони на съвременни и изкопаеми безгръбначни и гръбначни животни и растения от цял свят.
Изследователите от музея ежегодно участват като презентатори в събития за популяризиране на науката като Европейска нощ на учените, Софийски фестивал на науката, Международна нощ на прилепите, RATIO, Европейска нощ на музеите. Там те представят пред най-широка публика темите, по които работят и резултатите от своите изследвания.
Тодор Кантарджиев за Западнонилската треска: Инфекцията е тежка, засяга централната нервна система
"Море от книги" завладя Варна: Срещи с автори, беседи и прожекции до 9 август
4-годишно момче се издирва, след като е изчезнало в района на трънското село Радово
Военни в Румъния взривиха скално образувание в Дунав за увеличаване на водния поток към АЕЦ „Черна вода“
Огнище на шарка в Благоевградско: Умъртвени са 220 животни в село Тешово