埼玉県立自然の博物館
1921年(大正10年)に秩父鉄道株式会社が「秩父植物鉱物標本陳列所」を設立した。秩父鉱物植物標本陳列所は現在の自然の博物館正面の養弘亭の敷地内に建っていた。
1949年(昭和24年)から館名を「秩父自然科学博物館」と変え、1979年(昭和54年)に閉館した。館舎は現在の自然の博物館の敷地内に所在した。
1981年(昭和56年)に所蔵品等が秩父鉄道から埼玉県へと移管され、「埼玉県立自然史博物館」として開館。建物は前川國男建築設計事務所が設計した。埼玉県博物館の中で唯一の自然科学博物館となった。
1993年(平成5年)に日本地質学会発足100周年及び長瀞町合併50周年を記念し、片岩を用いた「日本地質学発祥の地の碑」が博物館付近に建立された。
2006年(平成18年)に行われた県立博物館の再編整備にともなう条例改正によって、「埼玉県立自然の博物館」となった。
2011年(平成23年)9月から2012年(平成24年)10月までの間、施設改修工事が行われ、2012年(平成24年)10月6日にリフレッシュオープンした。
2016年(平成28年)3月、所蔵する化石9件が国天然記念物に指定された。