1877（明治10）年に創立された自然史・科学技術史に関する総合科学博物館である。JR上野駅から徒歩5分、上野恩賜公園内に本館（日本館・地球館）がある他、港区の白金台に附属自然教育園、茨城県つくば市に実験植物園がある。
　この博物館の前身は1871（明治4）年に湯島聖堂内に設けられた文部省博物館であり、その後の所管の変遷を経て東京科学博物館として1931（昭和6）年に上野に移転・公開された。この時の本館が現在の日本館であり、1949（昭和24）年に国立科学博物館と改称されて現在に至っている。2023年現在の施設規模は、日本館9,369ｍ²・地球館2万2,416ｍ²・その他を含む3万3,612ｍ²であり、これは鉄道車両や航空機等の展示が無いことを考慮すれば諸外国の著名な科学博物館＊と比べても遜色の無い、むしろ自然史に関しては世界的にも質の高い科学博物館であると言えよう。
　展示内容は日本館が「日本列島の自然と生い立ち」をテーマに地質学と生物学の観点から日本の生物進化の歴史、地殻変動や気候変動の軌跡、さらに日本人の祖先とその生活について、多数の生物標本や岩石標本、そして文化人類学資料等から学ぶものとなっている。一方、地球館は「地球生命史と人類」がテーマであり、地球物理学から古生物学まで、地球環境の変化と生物の歴史を示している。また、科学技術の歴史展示に関しては、科学の発展に寄与してきた望遠鏡や物理実験器具等の歴史を示す機器が展示されている。
　運営する独立行政法人国立科学博物館は、自然史・科学技術史に関する調査・研究活動と展示を通しての自然科学及び社会教育の振興を図るという理念＊があり、これが展示内容の企画や解説方法などの高い水準を保っている。