En 1906 la municipalité de Barcelone créa un bureau responsable du musée, bureau qu'elle nomma "Junta de Ciencias Naturales" ('Bureau des sciences naturelles'). Ce département de la municipalité était responsable de tous les départements liés au musée (archéologie, géologie, paléontologie, zoologie, botanique, etc.) . En 1917, la ville rétrocéda un bâtiment qui depuis l'exposition universelle de 1888 était en faillite financière, le Château des trois dragons. En 1920 le musée des Sciences naturelles de Barcelone y transféra les collections de zoologie et en fit le musée de Zoologie de Barcelone, qui resta ouvert au public de 1920 jusqu'en 2010. Avec la réorganisation globale du musée en 2011 et le départ des collections de zoologie, ce bâtiment est aujourd'hui occupé par le "Laboratori de Natura" (laboratoire de Nature), l'un des fonds de documentation du musée et un ensemble de laboratoires et d'ateliers destinés aux chercheurs.