Il museo fu fondato nel 1821 con il nome di Museo della Carniola (in tedesco: Krainisch Ständisches Museum). Cinque anni dopo l'imperatore Francesco II ordinò che venne rinominato in Museo provinciale della Carniola; successivamente, nel 1882, fu ribattezzato in Museo provinciale della Carniola - Rodolfo in onore del principe ereditario Rodolfo d'Asburgo-Lorena.
A seguito della nascita del Regno di Jugoslavia, il nome venne modificato in Museo nazionale. Nel 1923 le collezioni etnografiche all'interno del museo vennero trasferite nel neonato Museo etnografico della Slovenia e successivamente nella Galleria nazionale della Slovenia. Nel 1944 una parte del patrimonio del museo nazionale diede origine ad nuova istituzione, il Museo di storia naturale della Slovenia: esso continuò però ad essere ospitato nel medesimo edificio.
Il Museo nazionale della Slovenia ottenne questa denominazione nel 1992, con l'indipendenza della Slovenia dalla Iugoslavia. L'ente museale è attualmente diviso in un dipartimento Archeologico, Numismatico, un dipartimento di Stampe e disegni e un dipartimento di Storia e arti applicate.
Architettura
L'edificio si trova vicino al parlamento e al ministero degli Esteri sloveno, di fronte al teatro dell'Opera. Fu costruito in stile neorinascimentale da Wilhelm Treo in collaborazione con Jan Vladimír Hráský tra il 1883 ed il 1885, seguendo i piani dell'architetto Wilhelm Rezori.