Il Museo Doria nasce da un' idea e dai finanziamenti del fondatore Giacomo Doria nel 1867 a Villetta Dinegro ma già all' inizio del Novecento il continuo arrivo di nuovi reperti e collezioni, soprattutto zoologiche, costrinse il museo ad edificare una nuova e più ampia struttura nel 1912.
Alla fine del XIX secolo il Museo finanziò, sotto gli auspici della Società Geografica Italiana, una serie di viaggi in terre allora inesplorate dal punto di vista naturalistico così che avventurosi e coraggiosi naturalisti come il capitano Luigi Maria D'Albertis, Arturo Issel e tanti altri portarono in Italia milioni di esemplari di animali e vegetali conservati nell' alcol di cui moltissimi nuovi per la scienza od addirittura ancora da studiare ai giorni nostri.
Il Museo si impose così come il più importante d'Italia per gli invertebrati, tanto da diventare Museo nazionale per gli insetti. Tutte le raccolte entomologiche fatte da spedizioni scientifiche e militari italiane, tra cui quelle coloniali in Libia, Somalia, Abissinia e Cirenaica, vennero inviate qui.
Dopo la seconda guerra mondiale, il Museo cesserà di essere museo nazionale, pur conservando ancora ai nostri tempi la più grande collezione entomologica d'Italia. Il numero stimato di esemplari supera infatti i 3 milioni, ma si tratta di una stima per difetto. Il Museo aveva acquisito una grandissima raccolta di libri specialistici e riviste sugli animali, specialmente sugli insetti, tanto da diventare la principale biblioteca italiana sull'argomento ma i bombardamenti inglesi della seconda guerra mondiale, oltre a danneggiare la città e la sua cattedrale, incendieranno anche parte della biblioteca, perdendo così il primato a favore di quella del Museo civico di Milano.
All'interno del museo è esposto, tra l'altro, lo scheletro, della lunghezza di circa 20 metri, di una balenottera morta nel 1878 e spiaggiata davanti al comune spezzino di Monterosso al Mare.