Thực hiện Quyết định số 86/2006/QĐ-TTg ngày 20/4/2006 của Thủ tướng Chính phủ về việc Quy hoạch tổng thể hệ thống Bảo tàng thiên nhiên ở Việt Nam đến năm 2020, UBND tỉnh Thừa Thiên Huế đã ban hành Quyết định số 2824/QĐ-UBND ngày 23/12/2009 về việc thành lập Bảo tàng Thiên nhiên duyên hải miền Trung tại Huế.
Để Bảo tàng Thiên nhiên duyên hải miền Trung có những thiết chế ban đầu, Sở Khoa học & Công nghệ đã chủ trì và phối hợp với Công ty Cổ phần tư vấn xây dựng Thừa Thiên Huế nghiên cứu và lập nhiệm vụ “Quy hoạch chi tiết xây dựng Bảo tàng thiên nhiên duyên hải miền Trung tỷ lệ 1/2.000” tại khu vực tiếp giáp dự án Học viện Phật giáo và Khu chứng tích Chín hầm thuộc phường An Tây, thành phố Huế.
Ngày 29/10/2013, UBND tỉnh đã ban hành Quyết định số 2234/QĐ-UBND phê duyệt Quy hoạch chi tiết xây dựng (tỷ lệ 1/2.000) Bảo tàng Thiên nhiên duyên hải miền Trung tại Huế gồm những nội dung chính sau:
1/ Phạm vi nghiên cứu:
Thuộc thôn Ngũ Tây, phường An Tây, thành phố Huế và xã Thủy Bằng, thị xã Hương Thủy, ranh giới cụ thể như sau:
+ Phía Đông, phía Tây và phía Nam: giáp rừng trồng và nghĩa địa.
+ Phía Bắc: giáp Khu chứng tích Chín Hầm và Học viện Phật giáo tại Huế.
2/ Quy mô diện tích: 99,36ha trong đó diện tích 59,16 ha thuộc thôn Ngũ Tây, phường An Tây, thành phố Huế và diện tích 40,21ha thuộc xã Thủy Bằng, thị xã Hương Thủy
3/ Tính chất:
Là Bảo tàng thiên nhiên cấp khu vực có chức năng nghiên cứu khoa học, sưu tầm, lưu giữ bảo quản và tổ chức trưng bày, giới thiệu các bộ sưu tập mẫu vật và tư liệu về thiên nhiên duyên hải miền Trung Việt Nam, phục vụ phổ biến kiến thức, giáo dục, nghiên cứu khoa học, tham quan du lịch.
4/ Tổ chức không gian:
Bảo tàng gồm 3 khu chức năng chính: Khu trung tâm, khu rừng mưa nhiệt đới, khu nghiên cứu và đào tạo nguồn nhân lực, trong đó:
- Khu trung tâm có diện tích 16,07ha, bao gồm các khu:
+ Nhà Trưng bày mẫu vật: 2,19ha
+ Bảo tàng Thiên nhiên tổng hợp: 2,48ha
+ Khu dịch vụ: 0,62ha
+ Khu giải trí và nhà chiếu phim 4D: 1,86ha
+ Khu nhà điều hành: 0,47ha
+ Khu vườn thú: 4,72ha
+ Khu tìm hiểu thế giới côn trùng: 3,26ha
+ Bãi đỗ xe: 0,47ha
- Khu rừng mưa nhiệt đới có diện tích 70,00ha, bao gồm các khu:
+ Khu rừng trồng cây bản địa: 24,48ha
+ Khu rừng cây tán cao: 18,38ha
+ Khu rừng cây tán trung: 13,04ha
+ Khu rừng cây tán thấp: 14,10ha
- Khu nghiên cứu khoa học và đào tạo nguồn nhân lực có diện tích 0,83ha.
Ngoài ba hợp phần trên, Bảo tàng còn có các hạng mục phụ trợ như: cổng vào-ra, bể chứa nước, bãi chứa rác thải, bể xử lý nước thải, trạm biến áp…