در سال ۱۳۵۵، فضایی در این کاخ برای نگهداری آثار و اشیاء هنری اهدایی و یا خریداری شده با چهار سالن در طبقه همکف و یک سالن در زیرزمین در نظر گرفته شد.
بر سقف تالار میانی این موزه، نقاشی روی چوب با نقوش گل و مرغ شیراز به چشم می‌خورد. این موزه در بهمن ماه سال ۱۳۷۶ گشایش یافت.
آثار موجود در این موزه در دو بخش هنر پیش از تاریخ و آثار هنرهای تجسمی معاصر ایران و جهان به نمایش درآمده اند.
از جمله می‌توان به آثار بجامانده از تمدن‌های باستانی پیش کلمبیایی، مفرغ های لرستان، سفالینه‌های املش، هنرهای سرخپوستان آمریکای شمالی مربوط به هزاره های اول و دوم پیش از میلاد اشاره کرد.
این موزه پاییز سال ۸۳ برای بهینه سازی و تغییرات کلی تعطیل شد و مجددا گشایش یافت. موزه جهان‌نما در خود منتخبی از آثار نخبه موجود در مجموعه کاخ‌های نیاوران را جا داده است، تا پنجره‌ای گشوده به جهان پر وسعت هنر باشد.
طرح ساماندهی و بهینه سازی شرایط نگهداری، حفظ و نمایش این موزه از جمله برنامه‌های اجرایی مجموعه بود.
عملیات مرمتی شامل نوسازی سیستم الکتریکال، طراحی و نصب سیستم نورپردازی فایبراپتیک ویژه موزه، ساخت ویترین‌های جدید، کفسازی و مرمت فضاهای داخلی و همچنین طراحی و نصب سیسم حرارتی و بروتی جدید و مطالعه روی آثار در این موزه انجام شد تا موزه جهان نما با استاندارد لازم بازگشایی شود.
در موزه جهان‌نما آثاری از تمدن‌هایی چون سیلک، موشیکا، مایا، آفریقا و... و هنرمندان معاصر جهان مانند مودیلیانی، پیکاسو، گوکن، شاگال، پیسارو، میرو، جاکومتی و اندی وارهول و هنرمندان ایرانی مانند حسین زنده رودی، پرویز تناولی، بهمن محصص، ناصر اویسی، آیدین آغداشلو، منوچهر یکتایی، سهراب سپهری، پرویز کلانتری و... وجود دارد.