重庆自然博物馆旧馆位于渝中区枇杷山正街74号（现为重庆文化遗产保护中心），后在北碚区另择址建新馆。新馆占地216亩，建筑面积30842平方米，展示面积16252平方米。博物馆设计理念来源于自然现象“根包石”——重庆市市树“黄桷树”的根交错扎根于巴渝土地的岩石之中，既反映出旺盛的生命力，又代表绿色生态的环保理念，同时展示地域文化的伸展性和包容性。

2006年5月，“中国西部科学院旧址”（重庆自然博物馆北碚陈列馆）被国务院确定为全国主要文物保护单位。2016年，重庆自然博物馆入选“全国博物馆文化创意产品开发试点单位”之一；2017年入选国家一级博物馆（第三批），是继重庆中国三峡博物馆、重庆红岩革命历史博物馆后的第三家国家级博物馆，同年成功申报国家AAAA级旅游景区。目前，重庆自然博物馆履行着自然标本收藏、展示、科学研究和科学普及职责，围绕“建设成为全国先进、西部先进、面向二十一世纪的大型综合性现代化自然博物馆”的目标，计划启动新馆自然博物园（新馆二期）建设，希望成为大众生态体验、文化休闲和获得更深层次教育的生态型园区。同时进行文化创意产品开发，初步形成图书、文具、玩具、装饰品、生活用品6大系列。