thumb|left|Budynek muzeum przed 1917 r. W 1879 r. doszło do wielkiego pożaru w Irkucku, podczas którego spaliła się większość drewnianej zabudowy miasta, w tym budynek muzeum i biblioteki – utracono wówczas 22 tys. eksponatów i 10 tys. książek. Po tym wydarzeniu podjęto decyzję o przebudowie, a w zasadzie wybudowaniu nowego, murowanego budynku. Nowy gmach wzniesiono z inicjatywy Rosyjskiego Towarzystwa Geograficznego według projektu barona Heinricha Rosena. Zbiórki pieniędzy prowadzono także wśród firm jak i osób prywatnych. Budowę wsparły finansowo także różne organizacje, w tym Carska Akademia Nauk, Wolne Towarzystwo Ekonomiczne, Główne Obserwatorium Geofizyczne i Towarzystwo Moskiewskich Przyrodników. Uroczystego otwarcia dokonano 6 października 1883 r. Jest to do dziś jedyny w Irkucku budynek w stylu pseudomauretańskim. W latach 80. i 90. XIX w. muzeum otrzymało zróżnicowaną kolekcję eksponatów z ekspedycji G. Potanina, N. Bobyria, L. Jaczewskiego, J. Prejna, W. Obruczewa, I. Sawienkowa i innych.