През 1891-1892 учебна година в първото Висше училище в София се открива отдел по естествена история, в който д-р Боне Баев започва да чете лекции по обща геология. През 1892 г. учениците от Първа мъжка гимназия подаряват сбирка от 450 минерални, скални и фосилни образци, които поставят основата на настоящите музеи към геоложките катедри в Геолого-географския факултет. Първите закупени образци са инвентирани на 26.06.1894 г. – „Сбирка от минерали, които влизат в състава на скалите” (Колекция „Кранц”).

През годините музеят се е помещавал в различни сгради на университета, претърпял е бомбардировка. През 1953 г. музеят е преместен от сградата на Биологическия факултет в новото Южно крило на Софийския университет, където се помещава и сега. Проектът за експозициите и новите витрини са дело на акад. Ив. Костов, по това време ръководител на катедрата.

Ръководители на музея през годините са изтъкнати български геолози и минералози: проф. Георги Златарски, акад. Георги Бончев, проф. Наум Николов, акад. Иван Костов. В архива на музея се пазят стари описи, ръкописни материали, оригинални етикети на поколения геолози. Запазени са работни материали на преподаватели и студенти към катедра „Минералогия, петрология и полезни изкопаеми” - акад. Ив. Костов, проф. Стр. Димитров, проф. В. Вергилов, проф. М. Желязкова-Панайотова, проф. Б. Маврудчиев, проф. Б. Алексиев, доц. М. Малеев, доц. В. Младенова, доц. Р. Костов, В. Вангелова, Ст. Бояджиев, Св. Петрусенко, В. Арнаудов, Евд. Найденова, С. Асланян - изследвани и станали основа на множество дисертации, публикации и дипломни работи.