Zgrada u kojoj je smeštena Galerija prirodnjačkog muzeja jedna je od najstarijih zgrada u kompleksu Beogradske tvrđave. Pretpostavlja se da je podignuta krajem 18. veka, a ucrtana je na jednom turskom planu iz četrdesetih godina 19. veka. Smatra se da je ova zgrada, koja predstavlja prelaz od balkansko-turskog ka evropskom graditeljstvu, napravljena za potrebe straže koja je čuvala glavni prilaz Stambol kapiji. 

U stalnoj postavci posebno privlače pažnju ostaci životinjskog sveta ledenog doba i fosilne vrste koje ukazuju da je na prostoru Beograda pre petnaest miliona godina postojalo toplo Panonsko more.