麋鹿引进工作完成以后独立为北京南海子麋鹿苑。1985年，该馆划归北京市科学技术研究院。1992年9月，香港商人田家炳捐款和北京市财政拨款建成的标本楼“田家炳楼”竣工。1998年7月25日，江泽慧教授获聘为该馆名誉馆长。2004年11月，吴新智、洪德元、孙儒泳等25名中国科学院院士及2名外籍科学家获聘为该馆科学顾问。2005年2月，《北京自然博物馆研究报告》改为《自然科学与博物馆研究》，由北京自然博物馆、中国科学技术馆、中国地质博物馆、北京天文馆共同主办。2008年3月，成为北京市33座免费开放的博物馆之一。