Il Museo, nato ad opera di Giuseppe Baldassarri nel 1768, passò all'Accademia nel 1785 ed ebbe come primo curatore Biagio Bartalini. Le collezioni settecentesche andarono completamente perdute nel terremoto del 1798. Iniziò ad essere ricostituita ai primi dell'Ottocento una collezione zoologica grazie a Padre Massimiliano Ricca, Gaspero Mazzi e al preparatore Don Francesco Baldacconi. Con la donazione di Bettino Ricasoli (1853) e con il lavoro svolto dai preparatori Apelle Dei (1857-1863) e Sigismondo Brogi (1870-1887), nonchè con la donazione Dei (1887), il museo è andato a prendere la forma che oggi possiamo osservare. Dal 1900 al 1970 le collezioni hanno visto solo sporadiche nuove acquisizioni. Ma dal 1970 ad oggi, con l'acquisizione della Collezione dell'Università di Siena, di altre raccolte minori e con l'attivazione di un moderno laboratorio di tassidermia per la raccolta e la preparazione di nuovi esemplari, esse sono state fortemente incrementate.