Аспірантура діє у музеї з 1995 року. Перший кандидат наук був підготований за спеціальністю 04.00.09 – палеонтологія і стратиграфія (геологічні науки). У 1996 році до переліку спеціальностей було включено 03.00.16 – екологію, у 2004 році – 03.00.08 – зоологію та 03.00.05 – ботаніку, а в 2010 році – знову поновлено 04.00.09 – палеонтологію та стратиграфію.
За час діяльності аспірантури кандидатські дисертації захистили 15 молодих науковців, випускників аспірантури, та двоє здобувачів наукового ступеня поза аспірантурою. На даний час аспірантура Державного природознавчого музею НАН України готує наукові кадри найвищої кваліфікації з відривом та без відриву від виробництва за спеціальностями:
біологічні науки:
03.00.16 – екологія;
03.00.05 – ботаніка;
03.00.08 – зоологія;
геологічні науки:
04.00.09 – палеонтологія і стратиграфія.
