موزه تاریخ طبیعی ایلام یکی از موزههای علمی و آموزشی استان ایلام است که با هدف معرفی تنوع زیستی، زمینشناسی و حیات وحش استان ایجاد شده است. این موزه در ساختمانی دو طبقه قرار دارد و مجموعهای از نمونههای تاکسیدرمیشده جانوران، فسیلهای ادوار مختلف زمینشناسی، سنگها و کانیها را در معرض نمایش قرار داده است. این مجموعه نقش مهمی در آموزش محیطزیست و آشنایی دانشآموزان، دانشجویان و علاقهمندان با گونههای جانوری و گیاهی منطقه ایفا میکند.
موزه در دهه ۱۳۸۰ راهاندازی شد و از آن زمان بهعنوان یکی از مراکز علمی و آموزشی استان فعالیت میکند.