Музей засновано 1891 року за ініціативою професора Василя Докучаєва, який 1890 року запропонував створити у Полтаві природничий музей. На пропозицію В. Докучаєва план музею розробив Михайло Олеховський.Музей був заснований як Природничо-історичний музей Полтавського губернського земства[5], а його завідувачем обраний Михайло Олеховський.Основу першої експозиції склали колекції зібрані експедицією професора Докучаєва: зразки ґрунтів — 4 тисяч одиниць; зразки гірських порід — 500 одиниць; гербарій — до 800 аркушів.