Od samog početka rada Zemaljski muzej se razvijao kao kompleksna kulturna i naučna ustanova u okviru koje se njeguje više naučnih disciplina: historija, geografija, arheologija (prahistorijska, antička i srednjovjekovna), etnologija (materijalno I namaterijalno kulturno naslijeđe, folkloristika), historija umjetnosti i prirodne nauke (biologija, geologija, paleontologija i mineralogija), djelomično jezik, književnost, statistika i bibliografija, iz kojih su se vremenom iskristalizirala tri današnja odjeljena: Odjeljenje za arheologiju, Odjeljenje za etnologiju i Odjeljenje za prirodne nauke. Velika pažnja od samih početaka poklanjala se obrazovno-vaspitnoj i kulturološkoj funkciji, a u okviru muzeološke djelatnosti postavljen je temelj svim današnjim zbirkama kroz terensko-istraživački rad, kupovinu, razmjenu ili poklone Muzeju.

 

Naučnoistraživačka djelatnost odvijala se u periodu austrougarske okupacije pod snažnim utjecajem razvoja i usmjerenja nauke i kulture Evrope 19. stoljeća, što je usmjerilo pažnju naročito na arheologiju i prirodne nauke.

 

Poslije zastoja izazvanog iscrpljujućim četvorogodišnjim ratom (1914.-1918.), slijedi period prve zajednice južnoslovenskih naroda Kraljevine Srba, Hrvata i Slovenaca, odnosno Jugoslavije (1918.-1945.) koji karakterizira osjetan pad aktivnosti u svim osnovnim djelatnostima Zemaljskog muzeja, kao posljedica izgradnje hegemonističkog i centralističkog sistema vlasti koga diktira Dvor i velikosrpska buržoazija. U tom periodu Bosna i Hercegovina se našla na marginima društveno-ekonomskih, političkih i kulturnih tokova. Agonija Zemaljskog muzeja za Bosnu I Hercegovinu nije ovim završena. Drugi svjetski rat (1941.-1945.) nije pružao mogućnosti za rad i razvoj Zemaljskog muzeja BiH, te on doživljava najnižu tačku djelovanja.

 

Početni period stabilizacije Zemaljskog muzeja BiH, po završetku Drugog svjetskog rata, odvijao se sporo i trajao je sve do početka šezdesetih godina. U sklopu napredovanja društveno-ekonomskih odnosa, oblast kulture proglašava se djelatnošću od posebnog društvenog značaja. To je razdoblje kada Zemaljski muzej BiH postiže izuzetne rezultate u svim aktivnostima, pa umnogome nadmašuje i ono što je postignuto u austrougarskom periodu. To se posebno odnosi na naučnoistraživačku, izdavačku i izložbenu aktivnost.

 

Agresija na Bosnu i Hercegovinu i dugotrajni rat koji slijedi nisu donijeli Muzeju samo zastoj u razvoju, već i direktna razaranja 4 zgrade muzejskog kompleksa i Botanički vrt. Muzejski predmeti, uključujući bogat bibliotečki fond, su fizički spašeni zahvaljujući, prije svega, ljudima koji nisu napuštali Muzej ni u najtežim situacijama.

 

Kao što je i ranije dijelio sudbinu Bosne i Hercegovine i danas, nakon rata u životu i radu Muzeja oslikava se život dejtonske Bosne i Hercegovine. Zahvaljujući brojnim donacijama i radnicima, Muzej se postepeno oporavlja od ratnih razaranja. Pomoć za rehabilitaciju ove kulturne ustanove dali su: Zavod za zaštitu kulturnog, historijskog i prirodnog naslijeđa BiH; UNESCO; Federalna ministarstva za obrazovanje, nauku, kulturu i sport; Ministarstvo nauke, kulture i sporta Kantona Sarajevo; Zavod za izgradnju grada Sarajeva; Internacionalni centar za mir u Sarajevu; Švicarski muzeji, Švicarski ICOM i Švicarski nacionalni muzej u Cirihu; BHHR; Norks Folkesmuseum iz Osla, Norveška; The Foundation for Cultural Heritage without Borders iz Švedske; Prirodnjački muzej, Etnografski muzej, Muzej za islamsku umjetnost i drugi muzeji iz Švedske, i mnogi drugi.