O Museu Florestal foi inaugurado em 1931, sob a direção de Octávio Vecchi (1878-1932), uma iniciativa do Serviço Florestal de São Paulo, que foi sucedido pelo Instituto Florestal e, atualmente, integrado ao Instituto de Pesquisas Ambientais da Secretaria de Infraestrutura e Meio Ambiente do Governo do Estado.
Em 1927, a Lei nº 2.223, de 14 de dezembro de 1927 atualizou o Serviço Florestal, dentre outras disposições, organizou o estado em cinco distritos florestais, ficando a sede na capital paulista. Pela lei, cada uma dessas sedes deveria manter, como na capital, um museu, colecionando todos os elementos de estudo das árvores (nativas ou introduzidas), suas qualidades, aplicações e uso. Também deveria executar estudos de entomologia e estatísticas florestais.
Em 1928 teve início a construção do prédio em estilo neocolonial para abrigar o Museu Florestal na cidade de São Paulo, em lugar de destaque do Horto Florestal, atualmente designado Parque Estadual Alberto Löfgren. Cada espaço do museu foi pensado com uma finalidade específica e houve a constituição de todo um acervo produzido especialmente para o Museu, a partir da ação articulada de artistas, artesãos, e cientistas especializados na flora nativa da região. A inauguração oficial contou com a presença de autoridades e estudantes, que vieram em composições especiais do Trem da Cantareira.
Octávio Vecchi (1878-1932), então Diretor Geral do Serviço Florestal, acompanhou de perto a construção do museu e com sua formação artística e científica, assinou a maioria das peculiaridades que fizeram do Museu Florestal um espaço único e complexo. Tão fundamental foi sua contribuição que, desde 1948, seu nome integra oficialmente a denominação do Museu (Decreto nº 18.304, de 18 de setembro de 1948).
O acervo do Museu Florestal conjuga ciência, arte e história, com coleções de madeiras que compõem a estrutura e os bens integrados à arquitetura do seu edifício sede (esquadrias, pórticos, assoalhos e forros), além de amostras de diversos suportes, como mobiliário, peças em marchetaria, esculturas, pranchas com entalhes botânicos com detalhamento de ilustrações científicas de espécies arbóreas e vitrais confeccionados pela Casa Conrado, cujos temas espelham áreas históricas de pesquisa da instituição (botânica, fauna e entomologia).