Respublikamizda oʼz yoʼnalishiga koʼra turli xil muzeylar bor. Ulardan biri Oʼzbekiston Davlat tabiat muzeyidir. Oʼzbekiston Davlat tabiat muzeyi 1876-yil 12-iyulda tashkil etilgan boʼlib, oʼz yoʼnalishiga koʼra Markaziy Osiyoda yagona. Uning ilmiy fondida tabiatshunoslikka oid muzey ashyolari mavjud boʼlib, mazkur soha boʼyicha Respublikada bosh muzey hisoblanadi.

Bir yarim asrlik tarixi davomida muzeyning ilmiy fondi yanada boyitib borilgan va shu maqsadda muzey ilmiy xodimlari tomonidan Respublika hududlari, jumladan, 1912-yilda Qizilqum, 1937-yilda Hisor togʼ tizmasi, 1936-37-yillarda Oloy togʼ tizmasi (Borsin soy darasi, Borsin muzligi) ga ilmiy ekspeditsiya tashkil etilgan.

Muzey ilmiy fondidagi entomologiya kolleksiyasi dunyoda mavjud boʼlgan entomologiya kolleksiyalari orasida yuqori ahamiyatga ega. Bundan tashqari muzeyda Oologiya (tuxumlar) kolleksiyasi, qizil kitobga kiritilgan hayvonlar tulumlari, geologiya, oʼsimliklar olamiga oid muzey ashyolari mavjud.

Besh yil davomida muzey ilmiy xodimlari rassomlar bilan birgalikda respublika tabiatini aks ettiruvchi ekspozitsiya yaratdilar. Muzey ekspozitsiyasini yaratish maqsadida 1960-yildan 1966-yilgacha Oʼzbekistonning turli hududlari — Qizilqum, Аmudaryo va Sirdaryo toʼqayzorlari, Turkiston tizma togʼlari etaklari, Fargʼona va Pskent tizma togʼlarining mevali daraxt oʼrmonlari, Turkiston va Chotqol tizma togʼlarining baland togʼlarida ilmiy ekspeditsiyalar tashkil etilgan.

Muzey ekspozitsiyasida oʼquv yurtlari fanlariga oid ekskursiyalar va amaliy darslar, mahallalar, ishlab chiqarish korxonalari, dam olish maskanlari oʼquv yurtlarida koʼrgazmalar va maʼruzalar tashkil etish ishlari amalga oshirilgan.

Oʼzbekiston Respublikasi Vazirlar Mahkamasining 2004-yil 22-dekabrdagi “Oʼzbekiston Davlat tabiat muzeyining bino bilan taʼminlash toʼgʼrisida”gi 600-sonli qaroriga asosan muzey joylashuvi Toshkent shahar Olmazor tumani А.Niyozov koʼchasi 1-uy manziliga koʼchirildi. Vazirlar Mahkamasining 2007-yil 6-iyuldagi 350-F-sonli farmoyishiga asosan muzeyning yangi ekspozitsiyasi yaratilib, 18-may – Xalqaro muzeylar kuni munosabati bilan 2010-yilning may oyida oʼz faoliyatini tikladi.

Oʼzbekiston davlat tabiat muzeyining yangi ekspozitsiyasini yaratish, muzeyning ilmiy fondini boyitish, Oʼzbekiston Respublikasi Vazirlar Mahkamasining 2008-yil 20-dekabrdagi “Oʼzbekiston Respublikasi hududida tuvaloqlarni ko‘paytirish samaradorligini oshirish chora-tadbirlari toʼgʼrisida” gi 276-sonli qaroriga asosan Oʼzbekiston Respublikasi Qizil kitobiga kiritilgan yovvoyi parrandalarning noyob turlarini sunʼiy koʼpaytirishga sharoitlar yaratish, Oʼzbekistonda genofondni saqlash va ularning turlarini koʼpaytirish borasida amalga oshirilayotgan ishlar, shu jumladan tuvaloqlarni koʼpaytirish borasida amalga oshirilayotgan ishlar bilan tanishish, keng jamoatchilik va muzeyga tashrif buyuruvchilarga tanishtirish hamda targʼib etish maqsadida Navoiy viloyat “Oʼlkashunoslik muzeyi” bilan hamkorlikda Navoiy viloyatidagi “Аmirliklarning tuvaloqlarni saqlash markazi” ga ilmiy ekspeditsiya tashkil etildi. Markaz tomonidan tuvaloqlarni koʼpaytirish borasidagi ishlar bilan tanishildi.

Tashrif doirasida Tuvaloqlarni saqlash markazi va Oʼzbekiston Davlat tabiat muzeyi oʼrtasida hamkorlik yoʼlga qoʼyilib, markaz tomonidan muzeyga 4 dona tuvaloq tuxumi sovgʼa etildi. Hozirda ushbu tuvaloq tuxumlari muzey ekspozitsiyasiga namoyishga qoʼyilgan. Oʼzbekiston Davlat tabiat muzeyi tomonidan tashkil etilgan mazkur ilmiy ekspeditsiya Oʼzbekiston Davlat tabiatni muhofaza qilish qoʼmitasi tomonidan qoʼllab-quvvatlandi. O‘zbekiston davlat tabiat muzeyi ramziy belgisida aynan tuvaloq qushlarining rasmi aks ettirilgan.

2019-yil iyul oyida muzey hududida “Gʻalaba bogʻi” qurilishi munosabati bilan muzeyning eski binosi buzildi.

Oʻzbekiston Respublikasi Vazirlar Mahkamasining 2019-yil 23-oktabrdagi 884-F-sonli Farmoyishiga asosan “Oʻzbekneftgaz” AJ tegishli Toshkent shahar Olmazor tumani Zarqaynar koʻchasi 1-uyda joylashgan “Modellar uyi galereyasi” binosi Oʻzbekiston davlat tabiat muzeyiga operativ boshqaruv asosida berildi.

O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining 31.05.2023 yildagi PQ-171-son qarori bilan O‘zbekiston davlat tabiat muzeyi Madaniy me’ros agentligi tarkibidan Ekologiya, atrof-muhitni muhofaza qilish va iqlim o‘zgarishi vazirligi tasarrufiga o‘tqazildi.