W 1897 rozdzielono muzeum na oddzielne muzea: geologiczno-paleontologiczne i mineralogiczne.
Zbiory gromadzone przez ponad 130 lat zostały na krótko przed oblężeniem Wrocławia w znacznej części wywiezione z miasta i ukryte w kościołach w Świerzawie i Strzegomiu. Po roku 1945 udało się odzyskać około jedną trzecią z nich.
Po 1945 Odzyskane zbiory były przechowywane w mieszczącym się od roku 1949 przy ul. Cybulskiego Instytucie Nauk Geologicznych, jednocześnie dzięki pracownikom instytutu, prywatnym darczyńcom i innym instytucjom zgromadzona kolekcja skał i minerałów stale się powiększała. w latach 1972-1975 dzięki inicjatywie prof. Henryka Teisseyre'a wygospodarowano w budynku instytutu miejsce pod przyszłe muzeum. Choć decyzja o utworzeniu placówki formalnie zapadła w czerwcu 1981, to sale ze zbiorami były udostępnione już w roku 1977.