Forssan Luonnonhistoriallisen Museon toiminnan voidaan katsoa alkaneen vuonna 1951, jolloin perustettiin Lounais-Hämeen Luonnonsuojelutoimikunta paikallisen Lounais-Hämeen Kotiseutu- ja Museoyhdistyksen jaostoksi. Tämä maamme ensimmäinen paikallinen luonnonsuojelujärjestö itsenäistyi vuonna 1956 Lounais-Hämeen Luonnonsuojeluyhdistys ry:ksi.
Yhdistyksen perustajana ja alusta lähtien puheenjohtajana toiminut professori Torild Brander käynnisti heti lounaishämäläisen kivi-, kasvi- ja eläinmaailman järjestelmällisen inventoinnin; 50-luvulla ei ollut vielä sitäkään vähää selvää, mitä luontokappaleita yhdistyksen toimialueella elää. Tämän tutkimustyön yhteydessä kertyi melkoinen aineisto luonnonhistoriallisen museon kokoelmia varten. Nämä kokoelmat sijaitsivat aluksi, siis vuosina 1957-1967, yhdistyksen toimisto- ja arkistotiloissa Forssan Vapaudenkadulla. Sieltä näytteitä tuotiin joskus esille esimerkiksi kouluihin näyttelyiksi.
Vähitellen aineistoa kertyi niin paljon, että siitä päätettiin erottaa yleisömuseoksi sopiva osa omaksi kokonaisuudekseen. Ensimmäinen varsinainen museo avattiin Virastotalon toisessa kerroksessa Kartanonkatu 10:n laajoissa tiloissa vuonna 1968. Varsinaiset tieteelliset kokoelmat pysyivät asiana erikseen. Yleisömuseo-osan nimi muutettiin Forssan Luonnonhistorialliseksi Museoksi kiitollisuuden osoituksena Forssan kaupunkia kohtaan, ja tunnetaan nykyään Forssan Luontomuseona.
Virastotalosta seurasi vuonna 1973 muutto Palolaitoksen toiseen kerroksen huomattavasti pienempiin tiloihin. Forssan kaupunki rakennutti ensimmäiset, nimenomaan museokäyttöön tarkoitetut tilat entisen Finlaysonin karhekehräämön toiseen kerrokseen. Nämä tilat saatiin museokäyttöön vuonna 1988. Varsinaisen edustavan museotilan lisäksi kaupunginkirjastotalon toisessa kerroksessa museolla on nyt myös suljettujen ovien takana tiloja tieteelliseen työhön ja yhdistyksen jäsenten hyödynnettävissä oleva luontoaiheinen yksityinen kirjasto.