National Museum of Natural History, Smithsonian Institution tarafından idare edilen ve Washington, D.C., ABD'deki National Mall'da bulunan doğa tarihi müzesidir. Girişin ücretsiz olması ve yılın 364 günü açık olmasıyla, dünyanın en çok ziyaret edilendoğa tarihi müzesidir. 1910'da National Mall'da açılan müze, özellikle ulusal koleksiyonları ve araştırma tesislerini barındırmak için inşa edilen ilk Smithsonian binalarından biriydi. Ana bina 139.354,56 m² toplam alana ve 30.193,488 m² sergi ve halk alanına sahiptir. Toplamda müze 18 futbol sahası genişliğindedir ve 1000'den fazla çalışanı vardır.
Müzenin koleksiyonları bitkiler, hayvanlar, fosiller, mineraller, kayaçlar, meteorlar ve insan yapımı kültürel ürünler olmak üzere toplam 126 milyon örnekten oluşur. 2009'daki 7,4 milyon ziyaretçisiyle o yılın en çok ziyaret edilen Smithsonian müzesi oldu. Müze ayrıca 185 profesyonel doğa tarihçisi biliminsanına ev sahipliği yapar ki; bu, kendisini doğa ve kültür tarihi çalışmalarına adamış dünyadaki en kalabalık biliminsanı grubudur.
Müzede 30.000 insan iskeleti bulunduğu ifade edilmektedir.