本馆是一个具有内陆荒漠干旱区区域特色、涉及生态学和地理学两大学科，集合相关基础研究、标本保藏与科普教育基地的多功能科学博物馆。本馆于20世纪50年代在中国科学院新疆综合科学考察队的工作基础上建立。自1956年中国科学院新疆分院成立，即开始以新疆为代表的中国内陆干旱区生物、土壤标本采集、馆藏，迄今已有53年历史。馆藏包括植物、动物、微生物、土壤等多学科标本约12万余号，是我国西北地区馆藏标本种类、数量最多的综合性标本馆之一，在国际、国内均具有典型的区域代表性。