Музей основан в 1884 году на базе «Общества изучения Амурского края». Считается, что музей начал свою деятельность в 1890 году, хотя экспонаты для музейного собрания поступали еще во времена Н.М.Пржевальского и В.К.Арсеньева. В музее хранится геологическая коллекция П.В.Виттебурга, представляющая не только научную, но и историческую ценность. Многие геологические объекты, из которых были отобраны образцы , уже не существуют, и лишь на основании изучения этой коллекции возможны палеогеографические реконструкции для п-ова Муравьева-Амурского. В 1938 г. музей становится Приморским краевым музеем, а с 1945 года носит имя В.К.Арсеньева.
Общее число единиц хранения – 36 000 экспонатов, геологических материалов – 4333.
Общая площадь отдела природы музея – 387 м2, под геологической экспозицией – 112 м2.
Основные темы экспозиции отдела природы:
· геология Приморского края;
· историческое прошлое планеты;
· «Волшебный мир камня»;
· физико-географическая характеристика Приморского края;
· животный и растительный мир;
· экологические проблемы и охрана природы в Приморье;
· «Раковины и кораллы тропических морей».
В музее проводятся экскурсии, краеведческие и геологические олимпиады, читаются лекции по геологической тематике: «Геологическое прошлое Приморья», «Волшебны мир камня», «Полезные ископаемые Приморья» и др. В музее организован «Детский эстетический центр», в котором еженедельно читаются лекции по геологическим специальностям; работают краеведческие и экологические общественные объединения.