Geologisk Museum (indtil 1976: Mineralogisk Museum) blev oprettet som museumssamling for Københavns Universitet i kommunitetsbygningen i Nørregade i 1772 på initiativ af lensgreve og statsmand Adam Gottlob Moltke. Museet flyttede i 1893 sammen med Universitetets Kemiske Laboratorium ind i en nyopført bygning i det sydøstligste hjørne af Botanisk Have.
Geologisk Museum udgør i dag sammen med de to øvrige besøgssteder Zoologisk Museum og Botanisk Have Statens Naturhistoriske Museum, som i 2023 forventes at flytte ind i en ny bygning i Botanisk Have.
Geologisk Museums ældste museumsgenstande stammer fra 1600-tallets raritetskabinet Museum Wormianum og dets efterfølger, Det Kongelige Kunstkammer. Museum Wormianum indeholdt rariteter indsamlet af videnskabsmanden Ole Worm. Efter Worms død blev samlingen købt af Frederik 3. og indgik derefter i Det Kongelige Kunstkammer, grundlagt i ca. 1650 på Københavns Slot. I 1824 blev naturgenstandene udskilt fra kunstkammeret og overført til det nyoprettede Det Kongelige Naturhistoriske Museum.
