Il museo è suddiviso in tre sedi, secondo una convenzione fatta tra il comune di Roma e l'università. La prima è al museo civico di zoologia al Giardino zoologico di Roma, la seconda, cioè il nucleo centrale, è all'università che comprende esemplari dei vari gruppi zoologici, per la maggiore invertebrati, tra i vertebrati vi sono pesci, anfibi, rettili e micro-mammiferi, nella terza sezione di Via Catone si trovano delle collezioni entomologiche costituite da vari insetti.
La sua fondazione risale agli inizi del XIX secolo. Il museo si forma con le collezioni dell'archiginnasio pontificio. Nel 1824 Gregorio XVI istituisce il museo del gabinetto di zoologia e di zootomia. Nel 1853 Pio IX fu reso autonomo come museo di zoologia nel palazzo della sapienza ed ebbe un direttore (Luigi Metaxà). Era suddiviso in tre saloni con delle vetrine che catalogavano i campioni in modo più che altro artistico anziché scientifico. Antonio Carruccio cercò di realizzare un museo con intenti culturali cercando di aumentare le collezioni, oltre la ricerca e la didattica. Nel 1914 fu nominato come direttore Federico Raffaele che istituì l'istituto di zoologia a Palazzo Carpegna. Nel 1920 il museo e l'istituto furono spostati in alcune palazzine del giardino zoologico, mentre nel 1927 furono spostati al policlinico, al palazzo di palotogia e di anatomia patologica ove vi rimasero fino al 1971 quando furono spostati nell'università.
