Già Gabinetto di Anatomia Fisiologica e poi Museo di Anatomia Normale della Regia Università di Siena, il Museo deve la sua origine alla raccolta del celebre anatomista Paolo Mascagni. Successivamente, nel 1862, ricevette nuovi spazi e fondi per decisione della direzione dello Spedale di Santa Maria della Scala e poté così arricchirsi di preparati anatomici e istologici. Dall'aprile 2001, il Museo, che afferisce al Dipartimento di Scienze Anatomiche e Biomediche dell'Università di Siena, occupa la nuova sede presso gli Istituti Biologici della stessa Università.

Conserva una collezione storica, prevalentemente risalente all'Ottocento, comprendente modelli anatomici in cera, scheletri, una raccolta craniologia e feti. Di particolare rilievo la raccolta di molti preparati anatomici a secco, tra i quali alcuni di Paolo Mascagni. Il Museo possiede anche una collezione didattica composta da modelli ottocenteschi e novecenteschi di angiologia linfatica e da un'ampia raccolta di tavole con disegni anatomici. In alcune stanze l'allestimento propone ricostruzioni di sale di dissezione, laboratori e ambienti di studio secondo la catalogazione del 1865.