天津自然博物館前身是北疆博物院，於1914年由法國傳教士桑志華創辦。1927年對外開放。1952年改建為天津市人民科學館，1957年正式定名天津自然博物館。

天津自然博物館新館以“家園”為總主題，從戶外“家園·足跡”到首層“家園·探索”，從二層“家園·生命”到三層“家園·生態”，講述一個從遠古到當代、從世界到天津的“家園”故事。

博物館裡較有特色的藏品是各個時代的標本，共有38萬件之多，涉及動物、植物、古生物、古人類、地質等多種學科，居全國同類博物館前列。