L'origine del Museo risale al 1961, anno in cui il Comune concesse all'Associazione Naturalistica Speleologica Maremmana una sede provvisoria dove conservare le proprie collezioni. Ma fu solo grazie al successo di una mostra tenutasi nel 1967 che fu deciso di creare un Museo di Storia Naturale, aperto al pubblico dal 1971.

I reperti naturalistici, provenienti per la maggior parte dalla Toscana meridionale, sono suddivisi in varie raccolte: rocce e minerali, insetti, conchiglie, uccelli, rettili e anfibi, mammiferi e reperti paleontologici (conchiglie e ossa fossili).