Les collections d'histoire naturelle du musée de Wiesbaden ont été fondées en 1829 en tant que musée d'histoire naturelle indépendant par le "Verein für Naturkunde im Herzogthum Nassau" (plus tard Nassauischer Verein für Naturkunde) et comptent parmi les plus anciens musées bourgeois d'histoire naturelle. Jusqu'en 1915, des salles du Erbprinzenpalais ont pu être utilisées. Ensuite, il a été transféré dans l'actuel Landesmuseum de la Friedrich-Ebert-Allee.

Parmi les acquisitions importantes des premières années, on compte la collection d'insectes de Johann Christian Gerning. Sur l'initiative de Goethe(Goethe à Wiesbaden), celle-ci fut remise au musée par le fils de Gerning, Johann Isaak von Gerning. On y trouve des collections de la naturaliste et de l'artiste Maria Sibylla Merian. Dès le début, les donations et les acquisitions dépassèrent les frontières du Nassau. Ainsi, le comte Brune de Mons (La Havane) et Ernst Albert Fritze (Jakarta) envoyèrent de nombreux animaux exotiques à Wiesbaden, dont des tigres de Java et des rhinocéros de Sumatra. Friedrich Albert Pompejus von Arnoldi, Anton Vigener et Carl Ludwig Kirschbaum, en particulier, constituèrent les collections locales. Arnold Pagenstecher a publié les premières descriptions scientifiques de papillons exotiques. Lui aussi fait partie des nombreux bénévoles qui ont soutenu le musée pendant de longues années.

Le premier géologue national , Carl Koch, avait laissé sa collection géologique et paléontologique au musée. C'est à lui que l'on doit les premières recherches sur la géologie et la cartographie de Nassau. Grâce à ses études, Wiesbaden obtint un approvisionnement en eau assuré. Le géologue August Leppla s'est également consacré aux collections géologiques et minéralogiques du musée à partir de 1915. Aujourd'hui encore, les collections paléontologiques contiennent principalement des objets du Dévonien, du Tertiaire et du Pléistocène (sables de Mosbach), c'est-à-dire du bassin de Mayence et du Taunus. Parmi les paléontologues importants, on compte les frères Guido Sandberger et Fridolin von Sandberger, qui ont étudié pour la première fois l'histoire géologique de la région.

Les premières expositions se concentraient sur des thèmes de systématique. Ce n'est qu'au 20e siècle que l'écologie et l'évolution ont été abordées. Grâce à un aquarium, les habitants de Wiesbaden ont eu un contact intensif avec le musée et des expositions spéciales sont venues compléter l'offre régulière. Au 21e siècle, il faut également tenir compte de l'intérêt croissant pour l'art. Ainsi, des points d'intersection thématiques comme la couleur et la forme ont été repris. Depuis 2013, les collections sont présentées dans une exposition réaménagée sous le titre "Esthétique de la nature".

Avec plus d'un million d'objets, le musée dispose aujourd'hui d'un important réservoir de connaissances en sciences naturelles sur des thèmes tels que la systématique, la biodiversité, l'écologie et la géographie. Outre la géologie, la botanique et la zoologie, des collections ethnographiques sont également représentées. La bibliothèque spécialisée, qui compte des milliers d'ouvrages, est à la disposition des scientifiques et des citoyens. Les nouveaux médias sont également utilisés pour la transmission des connaissances.