Muzeum Przyrody w Olsztynie jest najmłodszym oddziałem Muzeum Warmii i Mazur. Zostało powołane z dniem 1 stycznia 2000 r., jednak już wcześniej, od 1956 r., funkcjonował Dział Przyrody Muzeum Warmii i Mazur, a gromadzenie zbiorów przyrodniczych rozpoczęto w roku 1951.

Zaczątkiem kolekcji były przejęte zbiory poniemieckie: 38 okazów zwierząt – w większości uszkodzonych, 12 skrzyń z 284 eksponatami geologicznymi oraz dobrze zachowany zielnik Hansa Steffena, liczący ok. 460 arkuszy. W ciągu dalszych lat działalności kolekcja szybko powiększała się.

Organizowano cieszące się ogromnym zainteresowaniem czasowe wystawy przyrodnicze, przeważnie poza Olsztynem. Przybywające duże gabarytowo eksponaty (np. dermoplastyczne postacie zwierząt, w tym takich ssaków jak: żubr, dzik, wilk) wymagały odpowiednich magazynów, na które nie było miejsca w dotychczasowej siedzibie Działu – w Muzeum Warmii i Mazur. Niestety, nie było też możliwe zorganizowanie stałej ekspozycji przyrodniczej, stąd dość wcześnie zaczęto czynić starania o utworzenie oddzielnego Muzeum Przyrody.

Dopiero w 1982 r. Dział Przyrody otrzymał od władz miasta dwa budynki: eklektyczny pałac zkońca XIX w. (w bardzo złym stanie technicznym i wraz z lokatorami) oraz dawną wozownię, która w 1994 r. została przebudowana i wyremontowana – obecnie mieszczą się w niej magazyny muzealne, biblioteka, jedna zsal edukacyjnych oraz pracownie.

Kilkanaście lat później – w 1999 r. – restauracji doczekał się pałac, przeznaczony na wystawy przyrodnicze. Inwestycja ta w całości została zrealizowana ze środków rządu szwedzkiego i współpracującej z województwem warmińsko-mazurskim, położonej na południu Szwecji prowincji Halland, w ramach projektu pilotażowego pt. Hallandzki model konserwacji zabytków w olsztyńskiem.