พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาเกาะและทะเลไทย ก่อตั้งโดย กองทัพเรือ เป็นสถานที่รวบรวมและจัดแสดงพฤกษศาสตร์สัตว์ศาสตร์ทางทะเลแห่งแรกในประเทศไทย อันเป็นส่วนหนึ่งในโครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืช อันเนื่องมาจากพระราชดำริของสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี จัดแสดงในอาคารที่ตั้งไต่ระดับเขาถึงยอดเขา เพื่อให้มองเห็นทัศนียภาพมุมกว้างและให้ผู้ชมมองเห็นความงดงามของท้องทะเล

อาคารออกแบบโดยคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง แบ่งเป็น 3 ส่วนให้ความรู้ ได้แก่ พิพิธภัณฑ์ สวนพฤกษศาสตร์ และเส้นทางของการศึกษาธรรมชาติบนเกาะแสมสาร โดยมีเนื้อหาได้แต่ละอาคาร ดังนี้

• อาคารหลังที่ 1 เทิดพระเกียรติมหาราช
• อาคารหลังที่ 2 ปวงปราชญ์ร่วมรวมใจ
• อาคารหลังที่ 3 ใฝ่เรียนรู้ผู้ฉลาด
• อาคารหลังที่ 4 พิฆาติความไม่ดีที่ประทักษ์
• อาคารหลังที่ 5 พิทักษ์ศักยภาพประเทศไทย