该馆筹建于年,是目前全国规模最大的自然博物馆之一。她是一座包括生物学、植物学、动物学、人类学、地质学、天文学等多学科的综合性自然博物馆。年动物学分馆在延安东路号建成;年植物学分馆在龙吴路号建成;年天文学分馆列入上海市“七五”计划,馆址选定在漕溪东路,并已开始前期准备工作。
上海自然博物馆的业务机构有科学教育普及部、动物学部(包括摄影室)、地质与古生物学部(包括标本修复室)、人类学部、资料部(包括图书资料室、录像室、《考察与研究》编辑室、电脑室和复印室)、美术设计部(包括模型制作室、雕塑室)、以及动物标本制作中心、《自然与人》杂志社、馆摄影室等。现有动物学分馆,内设无脊椎动物、鱼类、两栖动物。爬行动物、鸟类和哺乳动物等个陈列室。馆藏标本十分丰富,有我国特有的大熊猫、扬子鳄、白唇鹿、娃娃鱼等珍品,也有世界上有名的亚洲象、棱皮龟、野牦牛、双峰驼等较珍贵的标本,还有鸟类标本近种,余件。