Istoria lui începe în anul 1889, cînd Zemstva Basarabiei a organizat prima Expoziţie Agricolă şi Industrială, care a şi stat la baza fondării instituţiei muzeale. Cel mai vechi muzeu din Republica Moldova, în decursul anilor deseori i-a fost modificat numele. În prezent deţine un patrimoniu enorm de circa 135 mii de piese.
Expoziţia permanentă activează cu genericul „Natura. Omul. Cultura”, cu o suprafaţă de peste 2000 m2.
Muzeul dispune și de o Sală de Expoziţii temporare, în care se etalează diverse șezători, master-class si expoziţii, atât din patrimoniul propriu, cât şi din patrimonial altor muzee din țară și de peste hotare. Au devenit tradiţionale expoziţiile de artizanat ale meşterilor populari, care se organizează an de an.
În cadrul muzeului se desfășoară periodic manifestări folclorice, concursuri și festivaluri naționale și internaționale, punând în valoare creații populare culese din toate zonele republicii.
Pe teritoriul muzeului se găseşte și o Grădină Botanică cu un Vivariu, ce întruneşte cele mai răspândite specii de plante, arbori şi arbuşi de pe teritoriul Republicii Moldova, precum si păsări exotice, reptile şi peşti.

Sediul Muzeului a fost proiectat de arhitectul V.N. Ţiganco. Construcţia Muzeului a fost terminată în anul 1905, iar inaugurarea a avut loc în iunie 1906.