Il Museo di Storia Naturale nasce a fine Ottocento per iniziativa di Giacomo Doria, appassionato di Storia Naturale, che espose le sue collezioni assieme a quella di Lorenzo Pareto e del principe Oddone di Savoia.

In seguito, questo nucleo venne arricchito dalle acquisizioni provenienti dalle spedizioni finanziate da Doria e da lasciti e donazioni. La vastità del materiale raccolto rese necessario il trasferimento della sede museale in un edificio appositamente progettato e costruito all'inizio del Novecento.

Oggi il museo è il più antico della città e sicuramente uno dei più importanti nell'ambito cittadino. Le collezioni sono esposte in vetrine dotate di apparati informativi sul loro contenuto: si tratta di un totale di circa 4 milioni e mezzo tra reperti ed esemplari. 

L'allestimento prevede una suddivisione in 23 sale. Il percorso inizia dallo spazio dedicato alla Paleontologia per proseguire con le sale che espongono raccolte di elevato valore scientifico, per gran parte zoologiche. Non mancano anche le sezioni che espongono campioni botanici e le raccolte di fossili, rocce e minerali. Tra le collezioni di maggior rilievo vanno menzionate quella dei Mammiferi, quella degli Uccelli e quella degli Insetti.