Il museo nasce dalla ricomposizione di diversi laboratori dell’antico Istituto delle Scienze, fondato nel 1711 da Luigi Ferdinando Marsili (1658 - 1730). Realizzato con il sostegno di papa Benedetto XIV  che vi vedeva il simbolo di una possibile riconciliazione tra scienza e fede, l'istituto ha rappresentato la continuità tra il sapere umanistico della Bologna cinquecentesca e il sapere scientifico illuminista della Bologna settecentesca. Smembrato in epoca napoleonica per realizzare i laboratori delle nuove sedi universitarie, il patrimonio dell’Istituto delle Scienze venne restituito nel 2000 alla sede originaria di Palazzo Poggi, dove oggi è possibile ammirare non solo la collezione di Ulisse Aldrovandi (1606 - 1686) e la "camera delle meraviglie" di Ferdinando Cospi (1606 - 1686), ma anche le splendide decorazioni di Prospero Fontana, Pellegrino Tibaldi, Nicolò dell’Abate e Ercole Procaccini. In Palazzo Poggi sono anche ospitati il Museo delle Navi e delle Antiche Carte Geografiche (tel. 051 2099398 - 051 2099610), il Museo dell'Architettura Militare, con modelli di fortificazioni, e il Museo Ostetrico ‘G. A. Galli’, con cere e antichi strumenti ostetrici.