ชนิดของหิน
           บริเวณนอกอาคารจัดแสดงตัวอย่างหินชนิดต่างๆ เรียงตามทางเดินรอบอาคาร พร้อมป้ายอธิบายบอกชื่อ และประโยชน์ รวมถึงแหล่งที่พบ ทั้งยังมีตัวอย่างไม้กลายเป็นหินด้วย

พืชป่าชายหาด
           ริมทางเดินเข้าสู่ตัวอาคารพิพิธภัณฑ์มีการจัดแสดงพืช ที่พบได้บริเวณป่าชายหาดชนิดต่างๆ พร้อมป้ายชื่อและคำบรรยาย

สังคมพืชชุ่มน้ำ
           บริเวณสระน้ำหน้าอาคาร มีการจัดสวนพืชชุ่มน้ำ แสดงสังคมพืชน้ำในแหล่งน้ำ และพืชที่ขึ้นริมแหล่งน้ำ เพื่อให้ผู้เข้าชมเห็นสภาพและได้ศึกษาระบบนิเวศน้ำจืดได้อีกด้วย

ตู้ปลาน้ำจืดและตู้ปลาน้ำเค็ม
           แสดงพันธุ์ปลาสวยงามทั้งในน้ำจืดและน้ำเค็ม

หุ่นจำลองปลาฉลามและปลากระเบน
           แสดงหุ่นจำลองขนาดเท่าของจริงของปลาฉลาม และปลากระเบน ที่พบได้ในน่านน้ำไทย ตัวอย่างเช่น ปลาฉลามวาฬ ปลากระเบนนก เป็นต้น

นิทรรศการแสดงพันธกิจของพิพิธภัณฑ์ และหน่วยวิจัยที่ทำงานร่วมกับพิพิธภัณฑ์
           อธิบายพันธกิจของพิพิธภัณฑ์ และแสดงเครือข่ายงานวิจัย ของหน่วนวิจัยต่างๆ ที่ทำงานร่วมกับพิพิธภัณฑ์

กำเนิดโลกและดวงดาว
           เป็นห้องจัดแสดงทฤษฎีการกำเนิดโลกและดวงดาว มีสื่อภาพและเสียงอธิบายสมมุติฐานต่างๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอขึ้นมา รวมถึงเรื่องราวของกล้อง Hubble ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่อยู่นอกโลก

โครงสร้างภายในโลก
           แสดงแบบจำลองชั้นโครงสร้างภายในโลก ลักษณะเปลือกโลกและการเคลื่อนที่ของเปลือกโลก อันก่อให้เกิดปรากฏการณ์ธรรมชาติต่างๆ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพทางภูมิประเทศ

หินและแร่
           จัดแสดงตัวอย่างหินและแร่ชนิดต่างๆ พร้อมบอกประโยชน์ และที่มาของหินและแร่เหล่านั้น

สภาพภูมิศาสตร์ของคาบสมุทรไทย
          อธิบายสภาพภูมิประเทศของภาคใต้ของไทย และการเกิดสภาพภูมิประเทศดังกล่าว พร้อมแสดงภาพถ่ายดาวเทียม

การกำเนิดและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
          ให้ความรู้เกี่ยวกำทฤษฎีการกำเนิดสิ่งมีชีวิต และทฤษฎีวิวัฒนาการ แสดงโลกในยุคต่างๆ ซึ่งมีสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆกันไป มีทางเดินศึกษาธรรมชาติในยุคคาร์บอนิเฟอรัส ซึ่งแสดงหุ่นจำลองของสิ่งมีชีวิตยุคดังกล่าวขนาดเท่าของจริง

ฟอสซิล
           แสดงตัวอย่างซากดึกดำบรรพ์ พร้อมทั้งบอกเล่าเรื่องราวเกี่ยวกับการศึกษาซากดึกดำบรรพ์

สิ่งมีชีวิตชนิดใหม่
           นิทรรศการแสดงตัวอย่างสิ่งมีชีวิตขนิดใหญ่ที่พบโดยนักวัจัย ที่ทำงานกับพิพิธภัณฑ์ อันได้แก่ พืชสกุลประดับหิน ซึ่งค้นพบโดย รศ.ดร.กิติเชษฐ์ ศรีดิษฐ พืชวงศ์ขิง ซึ่งค้นพบโดย ศ.พวงเพ็ญ ศิริรักษ์ แพลงก์ตอนพืช ซึ่งค้นพบโดย รศ.ดร.พรศิลป์ ผลพันธิน ดร.สุเปญญา จิตตพันธ์ และ ดร.สุปิยนิตย์ ไม้แพ และปูน้ำจืด ซึ่งค้นพบโดย ดร.วชิระ เหล็กนิ่ม และอ.พิมลพรรณ ลีลาวัฒนากุล

ปะการัง
            แสดงวงจรชีวิตของปะการัง ความหลากหลายของปะการัง ความสัมพันธ์ระหว่างประการังกับสาหร่ายเซลล์เดียวที่พึ่งพาอาศัยกัน

ปลาหมึก และสัตว์ตระกูลหอย
            แสดงลับดับวิวัฒนาการของสัตว์ในอันดับของปลาหมึก ปลาหมึกที่พบใหม่ในประเทศไทย แสดงตัวอย่างเปลือกหอยกลุ่มต่างๆ

ปลา
           แสดงแผนภาพลำดับวิวัฒนาการของปลา และแบบจำลองปลาที่พบได้ในน่านน้ำไทย

แมลง
            อธิบายวิวัฒนาการของแมลง ความหลากหลายของแมลง โดยมีการจัดแสดงแบบจำลอง และตัวอย่างจริงแยกเป็นกลุ่มๆ

สัตว์เลื้อยคลานและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก
            แสดงตัวอย่างดองของสัตว์กลุ่มดังกล่าว พร้อมคำบรรยาย

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
            แสดงตัวอย่างสตัฟ ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด โครงกระดูกของโลมา

ระบบนิเวศป่าชายเลน
           แสดงระบบนิเวศจำลองของป่าชายเลน ซึ่งประกอบด้วยพืชที่ปรับตัวเพื่อทนเค็ม และมีรากค้ำยันเพื่ออยู่ได้ในพื้นเลน รวมถึงสัตว์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพวกกินซากพืชที่มีอยู่มากมายในป่าชายเลน

ระบบนิเวศหาดหิน
          แสดงระบบนิเวศจำลองของหาดหิน ซึ่งประกอบด้วยสัตว์น้ำที่ปรัยตัวเพื่อรับแรงกระแทกของคลื่น   

ระบบนิเวศสันทรายชายหาด
           แสดงระบบนิเวศสันทรายชายหาดจำลอง ซึ่งประกอบไปด้วยพืชทนแล้ง และสัตว์บางชนิดที่อาศัยอยู่

ระบบนิเวศป่าเขตร้อน
          จำลองสภาพพื้นป่าของป่าเชตร้อนชนิดต่างๆ ได้แก่ ป่าชายเลน ป่าเต็งรัง ป่าดิบเขา และป่าเบญจพรรณ พร้อมคำบรรยายลักษณะป่าชนิดต่างๆ

ระบบนิเวศถ้ำหินปูน
          ถ้ำจำลองซึ่งภายในมีนิทรรศการเกี่ยวกับการกำเนิดถ้ำ สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในถ้ำ

ระบบนิเวศในแนวปะการังเทียม
          แสดงผลการติดตามโครงการปะการังเทียมอันเนื่องมาจากพราะราชดำริ ของสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ ฯ พระบรมราชินีนาถ โดยเฉพาะระบบนิเวศซึ่งเกิดขึ้นใหม่หลังจากปะการังเทียมถูกติดตั้ง ณ ก้นทะเล

ระบบนิเวศย่อยบนต้นไทร
          แสดงระบบนิเวศย่อยที่พบในบริเวณส่วนต่างๆของต้นไทร ตั้งแต่ตากถึงยอด

ค้างคาว
           แสดงข้อมูลเกี่ยวกับการศึกษาค้างคาวในประเทศไทย