Museum Nasional Taiwan didirikan pada tahun 1908, merupakan museum yang memiliki sejarah tertua di Taiwan. Dalam rangka memperingati terbukanya jalur kereta api dari utara hingga ke selatan Taiwan, pemerintah Jepang mendirikan “Museum Gubernur Jenderal Taiwan” pada tanggal 24 Oktober 1908. Di masa awal pembukaan museum telah terdapat lebih dari 10.000 koleksi barang. Di tahun 1913, pemerintah berencana mendirikan “Museum Peringatan Gubernur Jenderal Kodama Gentaro dan Kepala Administrasi Kependudukan Goto Shinpei” dan menggalang dana dalam jumlah yang besar demi mendirikan bangunan tersebut di mana gedung itu kini berada, setelah melalui masa pembangunan selama 2 tahun, gedung tersebut mulai dimanfaatkan pada tahun 1915, dan merupakan salah satu karya agung yang sangat representatif di Taiwan.
Gedung museum didesain oleh arsitek berkebangsaan Jepang Ichiro Nomura dan Eiichi Araki, pembangunannya dilaksanakan oleh perusahaan kontraktor Takaishi Gumi. Rangka bangunan terbuat dari bahan beton bertulang (RC) dengan dinding berbahan bata, di era awal abad ke-20 penggunaan bahan beton bertulang di Taiwan tergolong tehnologi yang maju, kerangka langit-langit gedung menggunakan bahan kayu pohon cypress yang merupakan hasil hutan Taiwan, serta ditutup dengan menggunakan atap yang terbuat dari perunggu.
Desain eksterior museum bercorak Eropa klasik, bagian depan museum menyerupai kuil Yunani dan langit-langitnya menyerupai kuil Pantheon di Roma, Italia. Struktur bangunan terbagi menjadi 3 bagian: struktur bawah, dinding, dan struktur atas (atap). Kedudukan struktur bawah bangunan ditinggikan dengan tujuan untuk menambah kapasitas ruangan di lantai satu serta menambah kemegahan pada struktur bangunan. Dinding bangunan terdiri dari pilar, yang dilengkapi dengan sejumlah jendela bergaya Renaissance. Terdapat kubah pada atap bangunan serta pedimen segitiga yang memiliki dekorasi dengan pola bunga dan dedaunan. Secara keseluruhan, bersama dengan pilar hexastyle (berkolom 6) yang besar bergaya Dorik klasik yang menyangga serambi depan, menciptakan suasana yang suci dan sakral. Saat dipandang dari kejauhan, kubah bangunan dengan ketinggian 30 meter tampak seakan terapung di sekitar pepohonan yang mengelilinginya, menjadikan kubah sebagai pusat perhatian.
Saat memasuki museum, Anda akan menemukan ruangan yang anggun dengan gaya Renaissance. Penggabungan dua gaya yang berbeda dalam struktur interior dan eksterior sebuah bangunan adalah sesuatu yang sangat jarang ditemukan di Taiwan, namun penggabungan tersebut dapat dilihat dalam bangunan ini, di mana jiwa ekletik dalam bangunan ini hidup dan nyata pada masanya. Ruang utama museum dikelilingi oleh 32 pilar bergaya Corinthian yang kaya akan ornamen, di atas pilar terdapat ukiran daun Acanthus dengan pola spiral yang indah. Tangga utama di dalam museum juga memiliki keunikan tersendiri.
Saat memandang atap dengan ketinggian 16 meter, kita mendapati cahaya akan menerobos masuk ke dalam ruangan melalui jendela-jendela yang berada di antara langit-langit bertingkat. Desain tersebut sangat mirip dengan gereja Gothic di mana cahaya dan bayangan akan menciptakan atmosfer yang sakral. Saat museum selesai dibangun, patung perunggu dari Gubernur Jenderal Kodama Gentaro dan Kepala Administrasi Kependudukan Goto Shinpei ditempatkan pada relung-relung di dalam ruang utama (lobby). Pola dari lambang keluarga kedua kesatria tersebut juga digunakan pada kaca mosaik dan lampu-lampu di ruang utama, yang bertujuan sebagai peringatan bagi beliau dibalik pembangunan museum ini.
Dinding luar museum didekor dengan menggunakan bebatuan kerikil sikat yang meniru arsitektur bebatuan. Anak tangga dan pegangan tangga yang berada di dalam ruangan dibangun dengan menggunakan bahan marmer yang diimpor dari Jepang. Lantai museum menggunakan bahan batu marmer hitam dan kalsit putih yang dijalin menyerupai pola papan catur. Hal ini menjadikan Taiwan sebagai pelopor dalam penggunaan marmer di suatu gedung sebagai bahan baku utama. Keelokan ukiran tanah liat ditempatkan pada berbagai pintu dan jendela serta di atas relung yang berada di dalam ruangan. Selain pola bunga-bunga Eropa yang terkenal, ukiran-ukiran tersebut juga menunjukkan elemen khas Taiwan, seperti jambu, pisang, dan belimbing.
Lebih dari satu abad lamanya, museum berdiri tepat di depan stasiun kereta api Taipei, berada pada persimpangan jalan utara-selatan dan timur-barat kota tua Taipei. Keanggunan arsitektur museum, kekayaan koleksi, serta keunikan posisi geografis telah menjadikan museum sebagai simbol penting (landmark) di kota Taipei. Di tahun 1998, Kementerian Dalam Negeri menetapkan museum sebagai situs sejarah nasional. Dimulai sejak era kolonial sebagai Museum Gubernur Jenderal Taiwan hingga kini namanya berubah menjadi Museum Nasional Taiwan, gedung ini telah menjadi saksi bisu sejarah Taiwan dan telah mencatat perkembangan kondisi alam dan antropologi di negeri ini. Di dalam museum, para pengunjung dapat menyaksikan rekam jejak perkembangan dan keelokan kebudayaan, geologi, tumbuhan serta hewan khas Taiwan.
Saat ini, Museum Nasional Taiwan mampu mempertahankan keberadaannya dalam skala yang sama seperti masa awal pembukaannya. Beragam koleksi dan penelitian masih dititikberatkan pada ilmu antropologi, ilmu bumi, zoologi (ilmu tentang kehidupan binatang), dan botani (ilmu tentang tumbuh-tumbuhan) yang relevan dengan kehidupan di Taiwan. Melalui pameran bertema khusus, aktivitas pendidikan, bahan pustaka dan publikasi, serta beragam rancangan kerja sama lainnya, museum memegang peranan penting di dalam publik guna mencapai tujuan pembelajaran masyarakat.