Das Museum der Natur befindet sich seit dem 17. Dezember 2010 im Westturm des Schlosses Friedenstein.
Die Geschichte der naturkundlichen Sammlungen reicht bis ins 17. Jahrhundert zurück. Über 300 Jahre alte Stücke aus den Anfängen des Herzoglichen Kunst- und Naturalienkabinetts gehören heute zu den wertvollsten Sammlungsobjekten.
Das Neue Museum der Natur im Schloss ist Teil der Neukonzeption „Barockes Universum Gotha“ für Schloss Friedenstein, die von Bundesrepublik Deutschland, Freistaat Thüringen und Stadt Gotha mit 20 Millionen Euro unterstützt wird. Ab 2010 entstehen im Perthes-Forum Gotha (im ehemaligen Perthes-Verlagsgebäude) umfangreiche Magazine für Bibliothek, Archiv und Museen. Auch Werkstätten für Restauratoren und Techniker werden hier unmittelbar neben den kostbaren Sammlungen eingerichtet. Durch Räumung der Depots im Schloss ergeben sich in dem bislang bis unters Dach gefüllten Gebäude Freiflächen, die anderweitig genutzt werden können.
Nach und nach werden in den kommenden Jahren weitere naturkundliche Abteilungen im Schloss folgen, zunächst in der heutigen Ausstellungshalle der „Thüringer Wald“, dann im daran anschließenden Teil des Westflügels eine Abteilung „Ursaurier“ und schließlich als Teil des Schlossrundgangs das Naturalienkabinett in der 2. Etage des Westturms. Insgesamt wird das Museum der Natur damit ebensoviel Ausstellungsfläche haben wie bisher. Auch Sonderausstellungsflächen wird es geben.
Gerade die großen Flächen im Erdgeschoss, wo „Thüringer Wald“ (regionale Erforschung der Flora und Fauna) und „Ursaurier“ (bedeutende Funde im Spiegel internationaler Forschung) zu sehen sein werden, bieten große Chancen. Das Schloss wird durch die vielen jungen Besucher des Museums mit neuem Leben erfüllt. Das Museum der Natur wird durch die vielen auswärtigen Touristen ganz neue Besucherschichten für sich gewinnen können. Jeder Besucher des Schlossmuseums ist durch das Naturalienkabinett zugleich Besucher des Museums der Natur.
Der zeitliche Rahmen der Vollendung aller Abteilungen des neuen Museums der Natur im Schloss hängt stark von dem Fortgang der Sanierungsarbeiten im Perthes-Forum und im Schloss ab. Dennoch kann man mit der Dauerausstellung „Thüringer Wald“ im Jahre 2013 rechnen. Die Einrichtung der Abteilung „Ursaurier“ und des Naturalienkabinetts setzt den Auszug des Archivs und den Umzug des Historischen Museums voraus. Daher können diese Bereiche kaum vor 2015 eingerichtet werden. Doch wird das Museum der Natur mit allen Bereichen in Sonderausstellungen präsent bleiben. Gleichzeitig mit der Eröffnung der ersten Abteilung im Schloss schließt das alte Museum der Natur, das nun saniert wird und 2012 als Herzogliches Museum Gotha mit den Kunstsammlungen neu eröffnet werden wird.