Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam (BTTNVN) được thành lập theo Nghị định 27/NĐ-CP, ngày 16/01/2004 của Chính phủ. Chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bảo tàng được quy định tại Quyết định số 305/QĐ-KHCNVN, ngày 10/03/2006 của Chủ tịch Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

BTTNVN là bảo tàng cấp quốc gia, đầu hệ trong hệ thống mạng lưới các bảo tàng thiên nhiên ở nước ta, do Viện KH&CNVN trực tiếp quản lý, đồng thời chịu sự quản lý nhà nước và hướng dẫn nghiệp vụ về bảo tàng của Bộ Văn hóa – Thông tin.

BTTNVN sẽ là nơi trưng bày và bảo quản các vật mẫu về thiên nhiên, phổ biến kiến thức giáo dục và quảng bá một cách toàn diện giá trị đa dạng của thiên nhiên Việt Nam. Là loại hình lịch sử tự nhiên, mở đầu cho hệ thống bảo tàng tự nhiên của Việt Nam nên BTTNVN hứa hẹn sẽ là địa chỉ tham quan rất sinh động, lý thú dành cho mọi đối tượng khách. BTTNVN sẽ dành khoảng 3 ha cho các gian trưng bày trong nhà, gồm năm khu: vũ trụ, trái đất và sự sống, thiên nhiên và con người Việt Nam; tài nguyên thiên nhiên Việt Nam; bảo vệ tài nguyên và thiên nhiên Việt Nam, lịch sử phát triển của khoa học kỹ thuật. Diện tích 7 ha còn lại dành cho phần trưng bày ngoài trời.