Întreaga structură a Muzeului Naţional Brukenthal de astăzi a evoluat în timp dintr-un nucleu unic: colecţiile baronului Samuel von Brukenthal şi dintr-o locaţie unică: Palatul Brukenthal.
Deoarece nu a avut descendenţi direcţi rămaşi în viaţă, baronul von Brukenthal lăsa moştenire prin testament palatul, colecţiile şi restul averii sale unui descendent în linie masculină dintre persoanele cu care se înrudea. În cazul în care urmaşii săi aveau să moară la rândul lor fără a avea copii, familia stingându-se, averea urma să fie preluată de Biserica Evanghelică, iar palatul să devină un muzeu deschis publicului larg, eveniment petrecut în anul 1817.
Pe parcursul secolului al XIX-lea, principala preocupare a muzeului a fost aceea de conservare a patrimoniului existent şi de lărgire a colecţiilor principale prin intermediul achiziţiilor, dar şi de înfiinţare de noi colecţii mai ales în sfera culturii săseşti.
În anul 1948, muzeul a fost naţionalizat, devenind proprietatea statului comunist român.
Tot în anul 1948, Societatea Transilvăneană pentru Ştiinţele Naturii din Sibiu îşi încetează activitatea, muzeul aflat sub patronajul acesteia fiind inclus în patrimoniul naţional. În anul 1957, Muzeul de Ştiinţele Naturii devenea parte a Muzeului Brukenthal.
Muzeul de Vânătoare “August von Spiess” s-a deschis în anul 1966.
1972 este anul deschiderii Muzeului Farmaciei.
În anul 1988 a fost inaugurată Secţia Istorie a Muzeului Naţional Brukenthal, în prezent Muzeul de Istorie, în Casa Altemberger.
Galeria de Artă Contemporană a Muzeului Naţional Brukenthal este cea mai recentă locaţie (2006).
