تا قبل از صفویه، جواهرات گران‌بهایی در خزانه دولتی وجود نداشته و پادشاهان صفوی بیش‌از دو قرن به جمع‌آوری جواهرات پرداختند.
حتی کارشناسان دولت صفوی، جواهرات را از بازارهای هند و عثمانی و کشورهایی مانند فرانسه و ایتالیا خریداری می‌کردند و به اصفهان، پایتخت حکومت، می‌آوردند.
در پایان سلطنت شاه سلطان حسین و با ورود محمود افغان به ایران، خزاین دولت با حمله افغان‌ها غارت شد و مقداری از آن‌ها که به وسیله محمود افغان به اشرف افغان منتقل شده بود، پس از ورود شاه تهماسب دوم به اصفهان، به چنگ نادر افتاد و از خروج آن‌ها از ایران جلوگیری شد.
بعداً نادر برای پس گرفتن آن قسمت از جواهرات که به هندوستان منتقل شده بود، نامه‌هایی به دربار هند نوشت، اما جواب نامساعد شنید. پس از لشکرکشی نادر به هند، محمدشاه گورکانی مبالغی نقدینه، جواهر و اسلحه تسلیم نادر کرد.
اما بخشی از اموال و خزاینی که نادر از هندوستان به دست آورده بود به ایران نرسید و در راه بازگشت به ایران از میان رفت.
نادر پس از بازگشت به ایران، مقدار قابل ملاحظه‌ای از جواهرات را به رسم ارمغان برای امرا و حکام و شاهان کشورهای همسایه فرستاد.
هم‌چنین مقداری از اشیای نفیس و مرصع را به آستان حضرت امام‌رضا (ع) تقدیم کرد و مقداری را نیز به سپاه خود بخشید.
در سال 1160 پس از قتل نادر، احمد بیگ افغان ابدالی، از سرداران نادر، دست به غارت جواهرات خزانه نادر زد. از جمله گوهرهایی که از ایران خارج شد و هرگز بازنگشت، الماس معروف کوه نور بود. این الماس در سال 1266 به ملکه ویکتوریا اهدا شد.
در دوران قاجار مجموعه جواهرات جمع‌آوری و ضبط شد و تعدادی از جواهرات بر تاج کیانی، تخت نادری، کره جواهرنشان و تخت‌طاووس نصب گردید.
در سال 1316 ، قسمت عمده جواهرات به بانک ملی ایران منتقل شد و پشتوانه اسکناس و بعداً وثیقه اسناد بدهی دولت به بانک بابت پشتوانه اسکناس قرار گرفت.
خزانه فعلی در سال 1334 ساخته و در سال 1339 با تأسیس بانک مرکزی ایران افتتاح و به این بانک سپرده شد.
این موزه تا قبل از انقلاب فعالیت داشته و بعد از آن تعطیل و دوباره در سال 1369 برای عموم بازگشایی شد.
جواهرات مهم این موزه الماس دریای نور، تخت طاووس یا تخت خورشید، تخت نادری و کره جواهر نشان است.
موزه جواهرات ملی با مساحتی حدود 1000 مترمربع مجهز به سیستم ایمنی است که توسط آلمانی‌ها ساخته شده است.
برخی از جواهرات شاخص موزه:
- دریای نور
دریای نور، درشت‌ترین و زیباترین الماس برلیان در میان گوهرهای سلطنتی ایران و یکی از گوهرهای معروف جهان است. گفته می‌شود این الماس هزار سال پیش کشف و استخراج شده است. وزن آن 7 مثقال و 20 نخود، یعنی در حدود 182 قیراط، و صورتی است، ولی پیش از تراش، زیادتر از این بوده است.
این الماس توسط نادرشاه افشار، جزو هدایای محمد شاه گورکانی و غنایم جنگی از هند به ایران آورده شده و بعد از طی دوران‌های مختلف به دست شاهان قاجاریه رسیده است.
- کره جغرافیایی
کره جغرافیایی که وزن آن با پایه‌های طلایی آن حدود 37/5 کیلوگرم و روی آن 51366 قطعه جواهر گوناگون به وزن 3656/4 گرم نشانده شده است.
اقیانوس‌ها و دریاهای زمردنشان و آسیا مرصع به یاقوت و لعل، ایران مرصع به الماس، اروپا مرصع به یاقوت، آفریقا مرصع به یاقوت سرخ و کبود و آمریکای شمالی و جنوبی و استرالیا مرصع به یاقوت و لعل است و خط استوا به وسیله الماس نشان داده شده و دو حلقه زرین ساده که در روی آن‌ها گل‌های الماس نشان نصب شده، به طور متقاطع کره را در میان گرفته است.
روی کره القاب ناصرالدین شاه منبت و الماس نشان شده است. در این کره، کوه دماوند با یاقوت درشتی مشخص و شهر تهران با یاقوت معروفی به نام اورنگ زیب نمایان است.
- تاج‌ماه
تاج‌ماه که بعد از دریای نور، در میان جواهرات سلطنتی خودنمایی می‌کند. این سنگ سفید و خوش آب و رنگ بادامی شکل 112 قیراط وزن دارد و در وسط بازوبند سلطنتی بازوی چپ قرار داشت. اما بعدها به صورت دگمه یا بر روی سینه یا پیش کلاه نصب می‌کردند و اینک به صورت پیاده در خزانه جواهرات سلطنتی ایران نگهداری می‌شود.
- تاج‌کیانی
تاج‌کیانی، تاجی است که پادشاهان در مراسم تاج‌گذاری از آن استفاده می‌کردند.
