Colecțiile de istorie naturală ale Muzeului Wiesbaden au fost fondate în 1829 ca muzeu independent de istorie naturală de către "Verein für Naturkunde im Herzogthum Nassau" (ulterior Nassauischer Verein für Naturkunde) și este unul dintre cele mai vechi muzee civice de istorie naturală. Camerele din Erbprinzenpalais au fost folosite până în 1915. Apoi s-a mutat în ceea ce este acum Landesmuseum pe Friedrich-Ebert-Allee.

Colecția de insecte a lui Johann Christian Gerning a fost una dintre cele mai importante achiziții din primii ani. La inițiativa lui Goethe(Goethe în Wiesbaden), aceasta a fost donată muzeului de către fiul lui Gerning, Johann Isaak von Gerning. Acesta conține colecții ale naturalistei și artistei Maria Sibylla Merian. Încă de la început, donațiile și achizițiile au depășit granițele orașului Nassau. Contele Brune de Mons (Havana) și Ernst Albert Fritze (Jakarta), de exemplu, au trimis numeroase animale exotice la Wiesbaden, inclusiv tigri de Java și rinoceri de Sumatra. Friedrich Albert Pompejus von Arnoldi, Anton Vigener și Carl Ludwig Kirschbaum, în special, au dezvoltat colecțiile locale. Arnold Pagenstecher a publicat primele descrieri științifice ale fluturilor exotici. El a fost, de asemenea, unul dintre numeroșii voluntari care au sprijinit muzeul de-a lungul multor ani.

Primul geolog de stat, Carl Koch, a lăsat muzeului colecția sa geologică-paleontologică. El a efectuat primele studii geologice și a cartografiat Nassau. Datorită studiilor sale, Wiesbaden a primit o alimentare sigură cu apă. Din 1915, geologul August Leppla s-a dedicat și el colecțiilor geologice și mineralogice ale muzeului. Colecțiile paleontologice conțin în continuare în principal descoperiri din Devonian, Terțiar și Pleistocen (nisipurile Mosbach), adică din Bazinul Mainz și Taunus. Printre paleontologii importanți se numără frații Guido Sandberger și Fridolin von Sandberger, care au rezumat pentru prima dată istoria geologică a regiunii.

Expozițiile inițiale s-au axat pe sistematică. Abia în secolul al XX-lea au fost abordate ecologia și evoluția. Datorită unui acvariu, locuitorii din Wiesbaden au avut, de asemenea, un contact intens cu muzeul, iar expozițiile speciale au completat programul obișnuit. În secolul XXI, trebuie să se țină seama și de interesul tot mai mare pentru artă. Au fost preluate intersecții tematice precum culoarea și forma. Din 2013, colecțiile au fost prezentate în expoziția nou concepută intitulată "Estetica naturii".

Cu mai mult de un milion de obiecte, muzeul dispune acum de un important depozit de cunoștințe științifice pe teme legate de sistematică, biodiversitate, ecologie și geografie. În plus față de geologie, botanică și zoologie, sunt reprezentate și colecții etnologice. Biblioteca specializată cu mii de cărți este la dispoziția oamenilor de știință și a publicului larg. Noile media sunt, de asemenea, utilizate pentru transmiterea cunoștințelor.