Creado en 1878 por el connotado educador Eduardo de la Barra, quien en dos salas del Liceo de Hombres de Valparaíso levanta un pequeño museo, el segundo más antiguo de Chile y el primero regional. Ya en el año 1879, contaba con una biblioteca científica de 300 volúmenes de obras clásicas, de ciencias naturales y antropología y una interesante colección de especies de flora y fauna recolectadas o donadas por la sociedad porteña.

El violento terremoto que azotó a Valparaíso en 1906 y el incendio posterior que destruyó al liceo, lamentablemente afectó irreparablemente a las valiosas colecciones que el museo había logrado acumular. En 1914, se logra reorganizar nuevamente gracias al apoyo de algunos ciudadanos de Valparaíso, quienes donan importantes colecciones y obras científicas para su biblioteca.

Desde los años de John Juger Silver, uno de sus primeros directores y su más entusiasta impulsor, este edificio declarado Monumento Histórico en 1979 colabora activamente con la educación formal en las áreas de las Ciencias Naturales y Antropológicas. Tarea que se complementa con los vínculos permanentes que mantiene con los establecimientos educacionales, tanto municipalizados como subvencionados y particulares, Institutos Profesionales y Universidades regionales. Una labor realizada con la conciencia de ser el depositario responsable y oficial de los testimonios naturales y arqueológicos de la región, para lo cual también realiza acciones de protección y estudio de la biodiversidad y patrimonio cultural regional.

Con 125 años, este museo se encuentra hoy instalado en el Palacio Lyon, en pleno centro de Valparaíso, construido por el Conde Alemán Carlos Von Moitke, el mismo que edificó la Escuela Naval antigua. En dicho Palacio se instaló definitivamente en noviembre de 1988, tras cambiarse periódicamente de sede, ocupando locales en la avenida Gran Bretaña, la ex-Feria del Mar, en Playa Ancha y una pequeña casona en Viña del Mar. Junto con permitir su retorno a su ciudad de origen, el Comodato renovable que le otorgó su estadía en el Palacio Lyon, le permite funcionar allí al menos hasta el año 2032.

Bastante tiempo más para disfrutar de su diseño correspondiente a un Palacio de frontispicio elegante, no exento de un sabor victoriano, de interiores decorados y muy cuidados, de construcción firme y de subterráneos abovedados, cuya manufactura revela una alta calidad técnica. Grandes espacios circundados por paredes que terminan con adornos barrocos caracterizan su interior, y columnas soportantes y ornamentales que limitan una amplia escala de acceso, su frontis.

En su subterráneo funciona actualmente la Galería Municipal de Arte, de notable valor arquitectónico con bóvedas y muros de piedra y ladrillo, al igual que sus colecciones de Ciencias Naturales, Antropológicas Chilenas y extranjeras. Una sala didáctica, Biblioteca Científica Especializada, además de Exposiciones Temporales y exhibiciones de Videos completan los atractivos de este histórico museo de la naturaleza porteña.