Posle više decenija napora da se u Srbiji formira naučno-tehnički muzej, 6. oktobra 1989. godine u Beogradu, na inicijativu akademika Aleksandra Despića, Srpske akademije nauka i umetnosti i uz podršku dvanaest privrednih organizacija, osnovan je Muzej nauke i tehnike. U decembru 1990. godine, Republika Srbija odlukom Skupštine preuzima prava i obaveze suosnivača prema Muzeju nauke i tehnike. Prvi upravnik Muzeja, a potom i dugogodišnji predsednik Upravnog odbora, bio je akademik Aleksandar Despić.
Godine 1991. na inicijativu Muzeja nauke i tehnike osnovana je Zajednica naučno-tehničkih muzeja Srbije, kao jedan od neophodnih koraka na poslu zaštite tehničkih kulturnih dobara. Danas, Muzej putem Zajednice koordinira rad šesnaest muzeja i stalnih zbirki u Srbiji. Od 1995. godine Muzej je i zvanično nadležna ustanova koja vodi brigu o tehničkim kulturnim dobrima na teritoriji Republike Srbije.
Od 1997. godine, kada je otvorena Galerija nauke i tehnike SANU, Muzej učestvuje u programima Galerije i pokriva sve faze projekta, od idejnog rešenja, preko tehničke realizacije, do medijske promocije.
U julu 2003. godine, Muzej nauke i tehnike svrstan je u ustanove koje obavljaju posao od opšteg interesa za Republiku Srbiju. Rad grupe entuzijasta, koju je Muzej okupio na samom početku svoga postojanja, tokom godina prerastao je u delovanje poslovnog tima koji danas broji preko dvadeset zaposlenih stručnjaka.
Krajem 2005. godine, Muzeju nauke i tehnike, odlukom Vlade Republike Srbije, dodeljena je zgrada prve javne termocentrale na Dorćolu. Rešavanjem pitanja smeštaja, usledila je i neminovnost rekonstrukcije ovog objekta u cilju stvaranja mogućnosti za poptpuno i savremeno funkcionisanje Muzeja.
Projekat rekonstrukcije i dogradnje Muzeja nauke i tehnike, autora Borisa Podreke, izvodi se u okviru Nacionalnog investicionog plana Republike Srbije. Završetak radova planira se 2010. godine.