Il museo fu istituito nel 1929;ma chiuso in seguito alle distruzioni avvenute durante la seconda guerra mondiale.Trasferito presso l'Acquario Comunale fu riaperto nel 1952 e trasferito nel 1980 presso la sede attuale.Il museo costituisce un centro di cultura scientifica e di ricerca per programmi di salvaguardia e conservazione del patrimonio naturale.La parte espositiva è in corso di allestimento.Nel dicembre 2000 è stata aperta la sala del mare;che ospita lo scheletro della grande balenottera Annie e altre specie di cetacei;tartarughe marine;pesci e uccelli legati all'ambiente marino Mediterraneo.Nel parco della villa e negli spazi un tempo adibiti a orti è stato creato un orto botanico dedicato alla flora e alla vegetazione della regione mediterranea;con particolare riferimento alle comunità presenti sulla costa livornese e nell'Arcipelago Toscano.