Muziejaus pradžią sudarė stoties vadovui Tadui Ivanauskui priklausiusi zoologinė kolekcija, atgabenta iš Lydos krašto, bajorų Ivanauskų Lebiodkos dvaro. Po keleto metų Gamtos tyrimo stotis perduota į besikuriantį universitetą, tapo Zoologijos ir lyginamosios anatomijos katedra. Muziejus atliko studentų mokymo priemonės ir mokslinių kolekcijų kaupyklos funkcijas. 1929 m. perkeltas į naujas patalpas K. Donelaičio gatvėje, kur galėjo įrengti ekspoziciją, prieinamą visuomenei. Per pirmąją sovietinę okupaciją 1940 m. Zoologijos ir lyginamosios anatomijos katedra perkelta į Vilniaus universitetą, o gamtos muziejus liko Kaune. 1945 m. muziejaus valdytoju tapo Lietuvos TSR mokslų akademijos Biologijos institutas. Taip atsirado savarankiška įstaiga – Kauno zoologijos muziejus. 1948 m. jis buvo perkeltas į buvusias banko patalpas Laisvės al. 106, kur yra iki šiol. 1963 m. muziejus perduotas Gamtos apsaugos komitetui prie LTSR Ministrų Tarybos ir šioje jurisdikcijoje išliko per visą sudėtingą šios institucijos raidą iki Lietuvos Respublikos aplinkos ministerijos. 1975–82 m. rekonstruotas muziejaus pastatas ir įrengta nauja ekspozicija. 1970 m. suteiktas įkūrėjo ir ilgamečio koordinatoriaus Tado Ivanausko vardas.
Bendras muziejaus patalpų plotas – 6000 kv. m., ekspozicija išdėstyta 2500 kv. m., rinkinių saugyklos – 430 kv. m.
Muziejaus ekspozicija išdėstyta per 3 aukštus 6 salėse, 96 stenduose pagal mokslinę sistematiką – nuo primityviausių iki sudėtingiausių organizmų. Eksponuojama daugiau kaip 14 000 eksponatų, įruošta 34 dioramos ir 46 biogrupės.
Įrengta nauja medžioklės trofėjų salė. Osteologinėje salėje yra eksponuojami skeletai ir paleontologinė medžiaga.
Klasikinė ekspozicija dabar papildyta interaktyviais informaciniais terminalais – iš jų galima patiems pasižiūrėti filmuotą, animuotą medžiagą apie biogrupių atstovus. Interaktyvūs terminalai skatina virtualiai keliauti, patirti gyvąją gamtą, išgirsti paukščių balsus, susipažinti su gamtosauga Lietuvoje ir pasaulyje.
Salės radiofikuotos, vedamos ekskursijos. Per metus T. Ivanausko zoologijos muziejų aplanko per 40 000 lankytojų.
Išsamiai muziejaus istorija aprašyta knygoje Gaidienė E. Kauno Tado Ivanausko zoologijos muziejus. 1999. Kaunas.
Kauno Tado Ivanausko zoologijos muziejaus informacija ir fotografijos