Ce bel hôtel particulier fut édifié par Richard François Bonfin, architecte de la Ville, pour Nicolas de Lisleferme (1737‑1821), avocat au parlement de Bordeaux, jurisconsulte, poète et amis des arts, dont le nom est resté au bâtiment.
C'est le 6 mars 1778 que les jurats réunis en conseil, doivent délibérer sur la demande de deux des plus puissants notables de la ville : Jean Valleton de Boissière et son gendre Nicolas de Lisleferme. Ils demandent l'autorisation "de faire bâtir une ou plusieurs maisons suivant la décoration dont ils ont produit le plan, entre la salle appelée Bardineau et le Jardin royal", ancien nom du
jardin public. L'hôtel fut achevé, semble-t-il, en 1781 et décoré aussitôt. Les boiseries du salon ovale, représentant les quatre saisons sont attribuées au sculpteur Cabirol.
Le 26 mai 1857 la ville de Bordeaux se rend acquéreur de l'hôtel de Lisleferme en vue d'y installer le cabinet d'Histoire naturelle. Sur les plans de l'architecte de la municipalité, Charles Burguet, l'hôtel de Lisleferme subit d'importantes modifications pour sa transformation en musée. Subsistent sa façade, la rampe en fer forgé originale de son escalier et le salon ovale Louis XVI. Le déménagement et l'installation des collections, sous la direction du conservateur, le docteur Souverbie, semblent achevés en 1862. En 1952, le Musée de préhistoire et d'éthnographie, qui occupait les trois salles du rez-de-chaussée côté jardin depuis 1871, déménage. Les salles libérées sont affectées au Muséum.
En mars 2019, après d'importants travaux de rénovation et d'extension le Muséum d'Histoire naturelle de Bordeaux, devenu le
Muséum de Bordeaux -sciences et nature a rouvert ses portes au public.