Музей создан в 2000 году в целях реализации wелевой комплексной программы «Экологическое образование населения Республики Татарстан». За годы деятельности музей стал центром экологического образования, просвещения и воспитания экологической культуры не только города Набережные Челны, но и Прикамского региона.

В 2020 году Музей экологии и охраны природы вошел в топ-10 самых популярных и лучших музеев природы и экологии России и государств СНГ. Музей вносит большой вклад в сохранение природного и исторического наследия, развитие экологического образования и воспитания экологической культуры.

В экспозициях и отделах представлены экспонаты по биологии, зоологии, палеонтологии, геологии от древнейших времен до наших дней. В музее работают 4 отдела: «Флора», «Фауна», «Экология», «Почва и минералы», созданы 12 экспозиций, зарегистрирована 21 музейная коллекция и более 12 000 экспонатов, относящихся к основным фондам.