Современный Институт естествознания как структурное подразделение Державинского университета создан приказом ректора в 2019 году.
Институт имеет богатую и интересную историю. Естественно-научная специализация начала развиваться в ТГУ с 1918 г. В состав института вошли одни из самых старейших кафедр Тамбовского государственного университета.
В 30-е годы шла постоянная реорганизация вуза, но контингент обучающихся возрастал, и появилась необходимость создания химико-биологического отделения. В 1936/37 химико-биологическое отделение было реорганизовано в естественно-географическое, а через год на его основе созданы два самостоятельных отделения: географическое и естествознания.
Основу профессорско-преподавательского состава естественно-научных кафедр составляли приглашённые в разное время специалисты Московского университета (МГУ имени М.В. Ломоносова) и Петровской сельскохозяйственной академии (РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева): Михаил Иванович Придорогин, зоотехник; Николай Николаевич Смирнов, минеролог, геолог; Лев Иванович Курсанов, ботаник; Александр Робертович Кизель, биохимик; Павел Михайлович Орлов, геодезист; Евгений Евгеньевич Успенский, микробиолог; Николай Александрович Иванцов, зоолог; Николай Александрович Шлезингер, химик-неорганик.
Студенты, обучающиеся в Институте естествознания, имеют уникальную возможность использовать в образовательном процессе старейшие коллекции Зоологического и Геологического научных музеев.
Формирование зоологической учебной коллекции началось с конца 1960-х гг. на основе сохранившейся части коллекции Александринского института благородных девиц (ХIХ в.). Во второй половине ХХ века зоологический музей развивался как структурное подразделение кафедры зоологии. Значительная часть экспонатов была изготовлена преподавателями кафедры с участием студентов. В настоящее время в постоянном экспонировании находится 1173 экспоната. Научная коллекция включает 7,5 тысяч экземпляров и регулярно используется при проведении учебных занятий. Зоологический учебный музей Института естествознания по своему уровню и масштабу коллекции занимает достойное место среди университетских музеев страны.
Геологическая учебная коллекция музея представляет собой уникальное собрание, также ведущее свою историю с середины XIX в. В активе геологического музея собрана минералогическая, петрографическая, палеонтологическая и археологическая коллекции, насчитывающие более 2500 единиц хранения основного фонда.
Одно из самых молодых направлений в институте – «Экология и природопользование». Первый набор студентов по специальности «Экология» был осуществлен в 2002 году.
Сегодня Институт естествознания - современный быстро развивающийся научно-образовательный кластер, имеющий современную лабораторную базу и высокопрофессиональный кадровый состав. В институте преподают 11 докторов наук и более 20 кандидатов наук, руководители профильных центров и организаций. В институте реализуются 15 аккредитованных направлений подготовки всех уровней высшего образования (бакалавриат, магистратура, аспирантура).