Il Museo ha origine nel 1923, quando il professor Giovanni Marro ottiene la cattedra di Antropologia nell'Istituto di Torino. Qui raccoglie materiale antropologico ed etnologico proveniente anche dai suoi scavi in Egitto, insieme ad alcuni oggetti della collezione del padre, antropologo e psichiatra, il professor Antonio Marro. Nel 1925 alla raccolta erano destinate due sale dell'Istituto, mentre nel 1936 vennero allestite nuove stanze a Palazzo San Giovanni, sede attuale, dove la collezione potè essere arricchita da maggiori acquisti.
Nel 1952, alla morte di Marro, la collezione viene curata dalla sua assistente, la Prof. Savina Fumagalli, per poi diventare di proprietà dell'Università nel 1961. Dal 1984 il Museo viene chiuso e le raccolte non sono più esposte in modo permanente al pubblico, ma solo con esposizioni temporanee. La collezione del Museo propone un viaggio nella storia naturale dell'uomo, attraverso l'evoluzione della specie e le varie culture in cui si è andata differenziandosi.
Da segnalare la considerevole raccolta di reperti egiziani, costituita da scheletri, mummie e crani. Di importante valore è lo Zemi in cotone, idolo delle popolazioni caraibiche che lo ritenevano la sede dei fenomeni naturali e degli spiriti dei defunti. Venne ritrovato in una grotta di Santo Domingo nel secolo scorso.