Alapítás
1802-ben gróf Széchényi Ferenc engedélyért fordult I. Ferenc császárhoz, hogy Magyarországra vonatkozó gazdag nagycenki gyűjteményét a nemzetnek ajándékozhassa. Az uralkodó hozzájárulását adta, így ezt a dátumot tekinthetjük a Magyar Nemzeti Múzeum alapítási évének. A gyűjtemény ekkor 11884 nyomtatványt, 1156 kéziratot, 142 kötet térképet és rézmetszetet, 2019 db aranyérmét, továbbá régiségeket, valamint néhány képmást tartalmazott. Ezek a tárgyak képezték a Nemzeti Múzeum első gyűjteményét, amely Európa harmadik ilyen jellegű nemzeti intézménye lett. A múzeumi anyagot először az egykori pesti pálos kolostorban, majd a napóleoni háború után a régi egyetem épületében helyezték el. Az 1807-es országgyűlés a nemzet tulajdonába vette az új intézményt és közadakozásra szólította fel az ország lakosait. A legelső adományozó Kindli Ferenc szűcsmester volt; 1831-ig kétszázharmincegyen adakoztak, ám közülük csak 29 volt arisztokrata. Az adományok közül az egyik legjelentősebb az alapító feleségének, Festetics Júliának értékes ásványgyűjteménye volt, mellyel megvetette a későbbi Természettudományi Múzeum alapját 1808-ban. Az ajándékozások mellett a gyarapodás másik forrása a vásárlás volt, így jutottak hozzá például Jankovich Miklós tudós és műgyűjtő gazdag gyűjteményéhez 1832-ben. 1846-ban Pyrker János képzőművészeti gyűjteménye került az intézmény tulajdonába, ebből született a későbbi Szépművészeti Múzeum.

Az önálló épület
A múzeum új, önálló épületének felállítására az 1832-36-os országgyűlés ajánlotta meg a szükséges összeget. Tervezésével a magyarországi klasszicista építészet jelentős alakját, Pollack Mihályt bízták meg. Az építkezés 1837 és 1847 között folyt. A homlokzat timpanonjának szobordíszeit Rafael Monti müncheni szobrász készítette. Középen Pannónia nőalakja trónol, kezében egy-egy babérkoszorúval, melyet jobbról a tudomány és művészet, balról a történelem és a hírnév megszemélyesítőjének nyújt át. A jobb sarokban lévő alak a Dunát, a bal sarokban lévő a Drávát szimbolizálja. A múzeum főlépcsőházának falait és mennyezetét 1875 óta Lotz Károly és Than Mór allegorikus freskói díszítik.

Az 1848-as forradalom
A múzeum jelentős szerepet játszott az 1848–49-es forradalom és szabadságharc időszakában. 1848. március 15-én a homlokzat előtti tér a forradalom egyik fontos színhelye volt, ahol a hagyomány szerint Petőfi Sándor elszavalta a Nemzeti dalt. A múzeumi díszteremben ülésezett a 48-as népképviseleti országgyűlés felső háza. (Később, a mai parlament megépüléséig a felsőház végig itt is működött.) Ettől kezdve a Nemzeti Múzeum épülete nem csupán a legfontosabb nemzeti gyűjtemény befogadóhelye, hanem a nemzeti szabadság jelképe is. Ezt a jelképiséget fejezi ki, hogy nemzeti ünnepünkön a központi állami megemlékezést évről évre a múzeum előtt tartjuk.

A múzeum története napjainkig
A XIX. század második felében olyan kiváló tudósok fejtették ki e falak között tevékenységüket, mint Kubinyi Ágoston, Rómer Flóris, Hampel József és Pulszky Ferenc. A dinamikusan fejlődő gyűjtemények már ekkor kinőtték az intézmény falait. Emellett a nemzetközi muzeológia fejlődése is a szakosodás, a szakmúzeumok kialakítása irányába mutatott. Így vált önálló intézménnyé - a nemzeti múzeumi gyűjtemény egy részének leválásával - 1872-ben az Iparművészeti Múzeum, 1896-ban pedig, a képtár egy részéből, a Szépművészeti Múzeum.

A Tanácsköztársaság leverése után a magyar fővárost megszálló román katonai alakulatok 1919. október 5-én megkísérelték eltulajdonítani a Nemzeti Múzeum kincseit, amit Harry Hill Bandholtz tábornok, az amerikai katonai misszió vezetője személyes fellépésével megakadályozott. 1926-27-ben került sor az épület teljes felújítására. Ekkor sikerült Lechner Jenő tervei alapján az épületen belül a tetőtérben új helyiségeket nyerni, így a raktározási gondok egy időre megoldódtak.

Az 1949-es múzeumi törvény kimondta a Néprajzi és a Természettudományi Múzeum különválását és a Széchényi Könyvtár önállósodását. Az 1960-as években néhány kiemelkedő történelmi épületegyüttes a Nemzeti Múzeum szakmai irányítása alá került, mint az intézmény vidéki filiáléja, ezzel mintegy országos jelentőségüket hangsúlyozva: a visegrádi Mátyás Király Múzeum, a sárospataki Rákóczi Múzeum és a monoki Kossuth Múzeum, 1985-től pedig az esztergomi Vármúzeum.