갈리시아 의회 의원들의 제안으로 폴란드 지질 연구소가 5월 7일 운영을 시작했으며, 초대 소장 유제프 모로제비치(Józef Morozewicz)는 폴란드 토양에서 발견된 화석 표본을 소장하고 과학 논문의 원본과 증거 자료를 보관할 박물관의 필요성을 강조했다. 얀 차르노츠키(Jan Czarnocki)가 초대 수석 큐레이터로 임명되어 박물관 컬렉션을 구축하기 시작했다.

지질 연구소 본관 건물이 부분적으로 완공됨에 따라 스타시츠 궁전(Staszic Palace)에서 현재 건물로 최종 이전했다. 새 건물에서는 본관 1층 전체(약 1500㎡의 3개 방)와 지하 20개 저장고(약 600㎡)가 지질 박물관 전용 공간으로 할애되었다. 이러한 배치는 상트페테르부르크 광산 연구소와 런던 영국 지질 박물관의 건축 설계를 참고한 것이다.

제2차 세계대전 발발 직전, 박물관에는 약 200개의 컬렉션, 수십만 점의 표본이 등록되어 있었다.

바르샤바 봉기 중 박물관의 상당 부분이 화재로 소실되었으며, 소장품의 약 30%만이 간신히 보존될 수 있었다.

전쟁 후, 로만 코즐로프스키(Roman Kozłowski)의 주도 하에 연구소와 박물관 소장품 재건 작업이 시작되었다.

비엘리치카(Wieliczka) 수정 동굴의 소금 결정 표본, 석탄기 구과식물 나무둥치 화석, 플라이스토세 포유류 골격 등이 박물관에 전시되었다. 특히 1957년 여름에는 브로츠와프 대학의 즈비그니에프 리지에비치(Zbigniew Ryziewicz) 교수와 테레사 치제프스카(Teresa Czyżewska) 박사가 피스코비체(Pyskowice) 유적지에서 발굴된 뼈로 매머드 골격을 조립하여 전시했다. 또한 마리아 젤리호프스카(Maria Żelichowska) 박사의 주도로 '폴란드의 광물 자원'과 '폴란드의 층서학'이라는 두 개의 상설 전시가 시작되었다.

암석학 및 광물학 관련 두 개의 새로운 전시가 추가되어 약 300점의 광물과 암석을 선보였다.

폴란드 지질 연구소 설립 90주년을 맞아 탐험가이자 지질학자인 파베우 에드문트 스트셸레츠키(Paweł Edmund Strzelecki)를 기리는 기념 명판이 제막되었고, 중앙 전시 홀이 그의 이름으로 명명되었다.