La historia de la historia natural refiere a la evolución de la concepción del mundo y de la naturaleza por parte de los hombres de ciencia. El término historia natural abarca varias disciplinas actuales: biología, geología, zoología, botánica, medicina, pero también paleontología, astronomía, física y química, entre otras. Desde la Antigüedad hasta el Renacimiento, todas las áreas de la historia natural se integraban en la Scala naturæ (o «Gran Cadena de la Vida»).[1]​ La filosofía de la naturaleza y la teología natural se habían extendido a las bases conceptuales de la vida animal y vegetal tratando de responder a la pregunta de la existencia de los organismos e intentando explicar su funcionamiento.
La historia natural comienza con Aristóteles y otros filósofos antiguos que analizaron la diversidad del mundo natural. La historia natural, como disciplina, ha existido desde tiempos clásicos, y los europeos del siglo XV estuvieron muy familiarizados con el primer trabajo que utilizó el término: la obra de Plinio el Viejo Naturalis Historia, del año 77, que trataba de zoología, botánica, agricultura, mineralogía, medicina e incluso de magia.[2]​ Desde los antiguos griegos hasta el trabajo de Carlos Linneo y otros naturalistas del siglo XVIII, el concepto principal de historia natural fue la Scala naturae, una disposición conceptual de minerales, vegetales, animales primitivos y otras formas de vida más complejas en una escala lineal de creciente "perfección", culminando en nuestra especie.
De Materia Medica, de Dioscórides, se dice que es la obra más antigua y valorada en la historia de la botánica.[3]​ Un manuscrito griego de la obra de Aristóteles Trabajos Biológicos escrito en Constantinopla en el siglo IX y conservado en el Colegio Corpus Christi, Oxford, es probablemente el manuscrito fundador de la biología más antiguo que existe.[4]​
Mientras que la historia natural permanecía estática en la Edad Media, en el mundo árabe continuó desarrollándose por estudiosos durante la Revolución Agrícola Árabe. Al-Jahith describió ideas tempranas de la historia natural, como la «lucha por la existencia» (concepto desarrollado por Thomas Malthus en su [[Ensayo sobre el principio de la población|An essay on the principle of population]]),[5]​ o la idea de una cadena alimenticia.[6]​ Fue un temprano adepto del determinismo medioambiental.[7]​ Abū Ḥanīfa Dīnawarī es considerado el fundador de la botánica árabe por su Libro de las Plantas, en el que describió al menos 637 plantas y discutió la morfología vegetal desde la germinación hasta la muerte, describiendo las fases del crecimiento de las plantas y la producción de flores y frutas.[8]​ Abu al-Abbas al-Nabati desarrolló un temprano método científico para la botánica, introduciendo técnicas empíricas y experimentales en la prueba, identificación y descripción de numerosas materias médicas y separando informes no identificados por aquellos basados en pruebas y observaciones reales.[9]​ Su estudiante Ibn al-Baitar escribió una enciclopedia farmacéutica describiendo 1400 plantas, de las que 300 eran descubrimientos propios. Una traducción al latín de sus obras fue muy usada por biólogos y farmacéuticos europeos en los siglos XVIII y XIX.[10]​ Algunas ciencias de la Tierra, como la geología, fueron también estudiadas por geólogos árabes, pero ya en la época de Avicena, alrededor del 1000, el Imperio árabe estaba en decadencia y los científicos dejaron de ser libres para difundir sus ideas.[11]​ 
En el siglo XIII, el trabajo de Aristóteles fue rígidamente adaptado a la filosofía cristiana, particularmente por Tomás de Aquino, formando las bases de la teología natural. Durante el Renacimiento, estudiosos (humanistas y herbolarios principalmente) regresaron a la observación directa de plantas y animales para la historia natural, y muchos comenzaron a acumular grandes colecciones de especímenes exóticos y de monstruos inusuales. Andrea Cesalpino fue el creador de uno de los primeros herbarios y el inventor de la botánica sistemática. Leonhart Fuchs fue uno de los tres padres fundadores de la botánica, junto con Otto Brunfels e Hieronymus Tragus. Importantes contribuidores a este campo fueron también Valerius Cordus, Conrad von Gesner (Historiae animalium), Frederik Ruysch y Caspar Bauhin.[12]​ El rápido crecimiento en el número de organismos conocidos dio lugar a muchos intentos de clasificar y organizar las especies en grupos taxonómicos, culminando en el sistema del naturalista sueco Carlos Linneo.
En la Europa moderna, se establecieron como nuevas disciplinas profesionales independientes la fisiología, botánica, zoología, geología y paleontología. La Historia natural, era antes la única materia impartida por los profesores de ciencia en las escuelas, fue repudiada por los científicos, ya más especializados, y quedó relegada a ser una actividad de «principiantes», lejos de ser una actividad propiamente científica. En la Escocia victoriana, se creía que el estudio de la historia natural servía para tener un buen estado mental.[13]​ Particularmente en Gran Bretaña y en Estados Unidos, se convirtió en «hobbies» de especialistas, como lo fueron el estudio de los pájaros, de las mariposas, de las conchas marinas (conquiliología), o de las abejas y flores; mientras tanto, los científicos intentaban definir un concepto unificado de biología. Aun así, la tradición de la historia natural sigue formando parte importante del estudio de la biología, especialmente de la ecología (estudio de los sistemas naturales implicando organismos vivos y los componentes inorgánicos de la biósfera terrestre que los sostienen), de la etología (el estudio científico del comportamiento animal) y de la biología evolutiva.
A lo largo del siglo XIX destacados coleccionistas amateur y empresarios, jugaron un papel importante en la construcción de las grandes colecciones de historia natural que serán el núcleo de grandes museos, como el Museo Nacional de Historia Natural de los Estados Unidos o el Museo Americano de Historia Natural. Este siglo XIX puede considerarse verdaderamente la edad de oro de la creación de museos de historia natural, cuando la mayoría de las grandes ciudades tuvieron este tipo de instituciones. El número de museos disminuirá significativamente en el siglo XX debido a la creciente urbanización y el surgimiento de los medios modernos de transporte que facilitaban el acceso al conocimiento del mundo natural, así como los cambios en tipo de ocio y su disfrute.