L’origine du Muséum date de la création de la Société Éduenne en 1836. Cette dernière comporte une section histoire naturelle qui a pour objectifs de dresser l’inventaire des terrains et des minéraux de l’arrondissement d’Autun, et de collecter les échantillons qui s’y rattachent. Elle a également pour mission de décrire la flore de cet arrondissement et de constituer un herbier.

Cette section donnera naissance à la Société d’Histoire Naturelle d’Autun (SHNA), en 1886. En 1893, la SHNA est déclarée d’utilité publique. Ses membres, dont certains sont d’éminents scientifiques du Museum National de Paris, constituent alors de riches collections en géologie, paléontologie, botanique et zoologie. Afin que ces collections soient sauvegardées et étudiées, Jacques de La Comble, membre de la SHNA, impulse la création du Muséum d’histoire naturelle sous l’autorité du Ministère de l’Education nationale et en devient le premier conservateur en 1964. Les collections deviennent alors propriété de la Ville d’Autun par donation et installées dans l’hôtel particulier où elles sont toujours présentées actuellement.