1889年的王室收藏
保加利亚索非亚的国立自然史博物馆起源于1889年斐迪南一世的王室收藏。鸟类与昆虫是早期藏品的重要部分，既有来自保加利亚的材料，也有热带鸟类和蝴蝶。博物馆史研究把这一年视为创设起点；面向公众的正式开放则到1907年才实现。
早期馆舍位于索非亚市中心，靠近今天的沙皇解放者大道与本科夫斯基街交会处，是一座两层小楼。收藏在这里逐渐集中，目标包括搜集、保存、整理和研究本国及国外的自然标本，再通过陈列传播自然知识。
斐迪南直接参与了标本整理。1889至1892年，他亲自鉴定和排列鸟类标本。由君主个人兴趣聚集起来的材料，随数量增加，需要专人登记、保管和分类，王室收藏也因此逐步形成较稳定的博物馆工作。
购藏与捐赠提供资源
购藏和捐赠共同补充馆藏。十九世纪九十年代，法国鸟类学家阿梅代·阿莱翁（Amédée Alléon）的大批鸟类标本进入博物馆，其中包括在黑海沿岸采集、再送往巴黎制作的材料。藏品的采集、加工和入藏并非同一步骤，收藏史记录的采集地点和年代，也使这些材料具有研究价值。
1893年，博物馆购入捷克旅行家埃米尔·霍卢布（Emil Holub）在南部非洲采集的部分动物材料，并得到另一些赠品。1901年又购入英国鸟类学家斯图尔特·贝克（Stuart Baker）的印度鸟皮收藏，使比较材料超出保加利亚及周边地区。
捐赠者也提供矿物、昆虫和其他动物。斐迪南的母亲克莱芒蒂娜公主赠送过珍贵标本。这种依靠王室收藏、购买与私人捐赠扩充资源的方式，使馆员不仅要接收物件，还要把来历不同的材料整理为能够查找和比较的系列。
馆员、分类与标本制作
1892年，保罗·勒韦屈恩（Paul Leverkühn）成为首任馆长。他整理已有的鸟类收藏，也接收保加利亚和巴尔干其他地区采集的材料。随着藏品增加，管理工作从收藏者个人的安排，转为馆长、分类人员和标本制作人员的分工。
丹麦动物学家克努兹·安德森（Knud Andersen）于1901至1904年在馆工作，最初担任勒韦屈恩的助手，随后负责馆藏整理。他鉴定、编目鸟类与哺乳动物，也补充新采集的标本。对已有收藏进行命名和整理，构成他在索非亚的主要馆内工作。
1904年，伊万·布雷什（Иван Буреш）受聘为实验室及标本制作人员，次年成为助手，把自己的昆虫收藏带入工作。亨里希·尤利乌斯（Heinrich Julius）则凭借狩猎和制作技能处理鸟兽标本。采集、鉴定、制作和陈列由不同人员承担，馆藏才得以不断扩充。
1902年的定点观鸟
安德森在馆外还研究鸟类迁徙。他选择索非亚东部的鲍里斯公园作为固定观察地。1902年春季的记录主要利用每天早晨一至一个半小时完成，使用望远镜，星期日有时另作出游。固定地点让他能够反复比较同一种鸟的出现、增多和离开。
记录区分了在观察地停留的迁徙鸟与仅从空中飞过的鸟，并同时记载天气。例如1902年5月1日晚十时以后，他记下大量紫鹭飞过城市，当时有云、雨和雪；次日在公园及周边又见到成群紫鹭。这类连续记录把夜间飞行、次日停留和天气条件联系起来。
这些观察在1903年发表于匈牙利鸟类学中央机构的期刊《Aquila》，由柏林的O. Haase转述。刊物编辑奥托·赫尔曼（Otto Herman）特别肯定其固定地点、连续观察的价值。安德森提供实地记录，跨国同业整理和评论，地方性观察由此进入欧洲鸟类迁徙研究的交流。
1907年的公众开放
藏品整理与野外研究开展时，公众开放仍在准备之中。1905年赫尔曼·格雷策（Hermann Graetzer）接掌馆藏管理后，同布雷什和尤利乌斯继续布置展品。1907年，旧楼的十四间房屋整修为陈列空间，博物馆正式向公众开放，起初只在夏季接待参观。
同年出版的484页馆藏目录记录了动物、植物和矿物材料。鸟类收藏除了供陈列的鸟体，还有鸟卵与巢。至此，1889年聚集起来的王室收藏已发展出保存和分类、馆外观察、论文交流及公众展示等相互关联的工作，研究与教育也有了各自可见的成果。