陜西自然博物館，位于西安市長(zhǎng)安南路電視塔周圍的舟形環(huán)島上，包括自然展館、科技展館、穹幕影院、室外展區(qū)、臨時(shí)展覽五大展區(qū)。其自然館和科技館以陜西電視塔為對(duì)稱點(diǎn)分列南北兩端，其中科技館內(nèi)的穹幕影院為西北首家?？萍颊桂^外觀呈玻璃球形，而自然館則呈月牙形，分表代表“日”、“月”，寓意“日月同輝”。 

自然展館總共分為三層，一層有古生物長(zhǎng)廊、昆蟲(chóng)王國(guó)、神奇秦嶺三個(gè)展廳以及臨展廳，二層有地質(zhì)萬(wàn)象和生命之光兩個(gè)展廳，三樓是科普影視劇場(chǎng)，每天定時(shí)向游客播放科普影視片。[9]肯尼斯貝林展館分為多彩亞歐、野性非洲、雄渾美洲、奇異北極、神秘澳洲、生存法則、江海律動(dòng)、穹幕影院、勇敢者通道、互動(dòng)體驗(yàn)等10個(gè)展示體驗(yàn)區(qū)。室外科普體驗(yàn)區(qū)設(shè)有探秘夢(mèng)工場(chǎng)、航天科技體驗(yàn)、礦物和化石觀摩、珍稀植物鑒賞、尋夢(mèng)恐龍、錦鯉喂養(yǎng)等區(qū)域。

 陜西自然博物館已成為市民和省內(nèi)外游客青睞的著名游覽景點(diǎn)。里面有大量的遠(yuǎn)古化石，陳列著“四大國(guó)寶”及血雉、金雕、獨(dú)葉草、珙桐、紅豆杉等大批珍稀動(dòng)植物標(biāo)本，大型古生物展示、魚(yú)池景、仿真馬門(mén)溪龍、霸王龍、百余種植物等室外景觀，敘述人與自然的故事。

自然展館自然展館通過(guò)37億年的標(biāo)本與歷史對(duì)話、與自然和科學(xué)對(duì)話，以地球演化、生物進(jìn)化、生態(tài)文明為三大主線，展現(xiàn)自然發(fā)展史，講述人與自然的故事。設(shè)有地質(zhì)萬(wàn)象、古生物長(zhǎng)廊、昆蟲(chóng)王國(guó)、神奇秦嶺、珍稀世界動(dòng)物、煤海之光和生命之光七個(gè)常設(shè)展廳，主要展示陳列了5000余件標(biāo)本模型，有巖石鼻祖紫蘇斜長(zhǎng)麻粒巖等礦物標(biāo)本，有魚(yú)龍、翼龍、馬門(mén)溪龍、似銀杏、新蘆木等珍貴的遠(yuǎn)古化石，有秦嶺大熊貓、金絲猴、羚牛、朱鹮、珙桐、獨(dú)葉草等珍稀動(dòng)植物標(biāo)本，呈現(xiàn)出一幅地球生命物種演化圖。

一、地質(zhì)萬(wàn)象展廳

地質(zhì)萬(wàn)象展廳以展板和影像資料的形式介紹了宇宙形成與地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)沙盤(pán)、礦產(chǎn)標(biāo)本、油氣采掘微縮模型等詳細(xì)展示了陜西地理和生態(tài)環(huán)境、各類礦產(chǎn)資源及其應(yīng)用、石油和天然氣的采集運(yùn)輸?shù)戎R(shí)。這里還展示了各種晶體標(biāo)本，方解石、水晶以及綠色和紫色的螢石。

二、古生物長(zhǎng)廊展廳

古生物長(zhǎng)廊展廳展示了新生代、黃土高原食草哺乳動(dòng)物群和中生代恐龍展區(qū)。新生代展區(qū)主要展示捐贈(zèng)、收藏、征集以及陜西自然博物館在藍(lán)田焦岱發(fā)掘的新生代哺乳動(dòng)物化石，有完整的三趾馬化石，猛犸[mǎ]象化石，披毛犀化石，還有原始牛頭骨等，同時(shí)展出的還有按照1：1的比例復(fù)制的黃河象。黃土高原大型食草哺乳動(dòng)物群展區(qū)內(nèi)有哈氏大唇犀的骨骼化石，板齒象的頭骨化石，古長(zhǎng)頸鹿化石等。中生代展區(qū)則聚焦于恐龍時(shí)代，主要展示了恐龍以及在中生代生活的各種動(dòng)植物，通過(guò)中生代占統(tǒng)治地位的恐龍化石和展示出的中生代和恐龍出現(xiàn)以前的古生代出現(xiàn)的生命，可以了解到整個(gè)生命的歷程。

令人穿越時(shí)空，回到遠(yuǎn)古生物世界，可看到各種恐龍化石和等比例模型；

三、昆蟲(chóng)王國(guó)展廳

昆蟲(chóng)王國(guó)展廳陳列著來(lái)自世界各地的珍稀昆蟲(chóng)標(biāo)本，美國(guó)的蝶蛾、奇特的甲蟲(chóng)、還有好玩的互動(dòng)游戲，在這里可以了解到昆蟲(chóng)的起源、定義、器官、形態(tài)以及昆蟲(chóng)與人類的關(guān)系等方面的內(nèi)容。 內(nèi)有上千昆蟲(chóng)標(biāo)本，還有互動(dòng)游戲和昆蟲(chóng)模型拼接等活動(dòng)；

四、神奇秦嶺展廳

神奇秦嶺展廳以春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)為背景，再現(xiàn)了“秦嶺四寶”——大熊貓、朱鹮、金絲猴、羚牛，以及它們的伴生動(dòng)物所生活的場(chǎng)景。這里還陳列了華南虎、林麝等大量珍稀動(dòng)物標(biāo)本，以及獨(dú)葉草、紅豆杉、鵝掌楸等植物標(biāo)本，并結(jié)合沙盤(pán)模型與視頻介紹陜西各自然保護(hù)區(qū)的成就及現(xiàn)狀。 展示了華南虎、大熊貓等動(dòng)物標(biāo)本，以及一些珍貴植物的標(biāo)本，讓人宛如置身于秦嶺深處；

五、珍稀世界動(dòng)物展廳

珍稀世界動(dòng)物展廳展示著182件來(lái)自世界各地的野生動(dòng)物標(biāo)本，其中有136件是由肯尼斯·尤金·貝林先生捐贈(zèng)的。整個(gè)展廳分為非洲、美洲、極地、大西洋和宇宙五個(gè)展區(qū)，真實(shí)再現(xiàn)衍生動(dòng)物生活場(chǎng)景。以體驗(yàn)式布展方式，使參觀者身臨其境感受動(dòng)物世界，珍惜野生動(dòng)物，維護(hù)生態(tài)平衡。從羚羊跪拜的故事講到狼吃東郭先生的生態(tài)失衡，講到相生相克彼此依存，都在啟發(fā)人們有責(zé)任和義務(wù)保護(hù)世界動(dòng)物，實(shí)現(xiàn)世界生物“大團(tuán)圓”的美好愿望。非洲展區(qū)有斑馬、犀牛、非洲象、斑鬣狗，非洲獅等動(dòng)物；美洲展區(qū)有騾鹿、美洲羚羊、白尾鹿、灰狐、條紋臭鼬等動(dòng)物；苔原帶動(dòng)物區(qū)有馴鹿；極地冰川動(dòng)物區(qū)有擅長(zhǎng)奔跑和游泳的北極熊、雪地精靈北極狐、還有雪鸮等動(dòng)物；大西洋動(dòng)物有旗魚(yú)，它們是海洋中的游泳健將，平均時(shí)速90千米。 

六、煤海之光展廳煤海之光展廳揭示了煤炭的形成過(guò)程、煤炭與植物間的關(guān)系、煤與電的關(guān)系，展現(xiàn)從漢代起煤炭開(kāi)采技術(shù)的演進(jìn)，及古代采煤的規(guī)章制度。陜西先民早在6000多年前便利用煤炭中質(zhì)硬的特殊部分——煤玉制成了各式各樣的煤玉器物。展出的煤玉玦[jué]就是寶雞市茹家莊出土的奴隸主的陪葬飾品。此外，展廳還展示雷擊木化石及陜西電力發(fā)展的標(biāo)志——六棱形光電柱。 

七、生命之光展廳

向觀眾講解人體的神奇奧秘，可以代替家長(zhǎng)了解難以啟齒的“性”。

七、肯尼斯·貝林展館

肯尼斯·貝林展館位于陜西自然博物館北側(cè)的球體建筑內(nèi)，展館以“星球·自然·共生”為主題，以“與動(dòng)物同行”為展示主線，以世界野生動(dòng)物標(biāo)本為基礎(chǔ)，輔以沉浸式展示方法，分為多彩亞歐、野性非洲、雄渾美洲、奇異北極、神秘澳洲、生存法則、江海律動(dòng)、穹幕影院、勇敢者通道、互動(dòng)體驗(yàn)等10個(gè)展示體驗(yàn)區(qū)，共展出七百余件世界珍稀野生動(dòng)物標(biāo)本。 

八、科技環(huán)廊展廳

有趣的互動(dòng)體驗(yàn)項(xiàng)目，激發(fā)孩子們對(duì)科學(xué)技術(shù)的興趣和熱愛(ài)。機(jī)器人對(duì)戰(zhàn)、魔法實(shí)驗(yàn)課堂、航模制作、挑戰(zhàn)動(dòng)物博士、森林舞會(huì)快閃：“大熊貓”“非洲獅”“大恐龍”“長(zhǎng)頸鹿”等合影、擎天柱與大黃蜂互動(dòng)、武林“萌”主脫口秀：科普老師展示榮獲全國(guó)十佳教學(xué)案例的《武林“萌”主——大熊貓》課程、與國(guó)寶互動(dòng)等。建議帶著孩子至少游玩一次，就當(dāng)是自然、科技教育啟蒙。   

九、重要館藏

1、古生物標(biāo)本

古生物標(biāo)本主要有平齒三趾馬、龍蝦、古長(zhǎng)頸鹿頭骨、野豬下頜骨化石、三燕麗蟾等。[20]2012-2014年，陜西自然博物館研究人員根據(jù)三個(gè)孩子提供的線索，在陜西藍(lán)田湯峪河發(fā)現(xiàn)了晚中新世早期哺乳動(dòng)物化石。這次發(fā)現(xiàn)獲得了大量三趾馬、犀牛和羚羊等古脊椎動(dòng)物化石，對(duì)探究那一時(shí)期的古哺乳動(dòng)物和當(dāng)時(shí)自然環(huán)境提供了新的化石證據(jù)。[21]三燕麗蟾為國(guó)家一級(jí)化石標(biāo)本，[22]由遼寧朝陽(yáng)濟(jì)贊堂化石館館長(zhǎng)李海君于2014年1月向陜西自然博物館捐贈(zèng)。 

2、獸類標(biāo)本

獸類標(biāo)本包括羚牛、金絲猴、非洲白獅、大熊貓、狍、梅花鹿等。

3、鳥(niǎo)類標(biāo)本

鳥(niǎo)類標(biāo)本包括朱鹮、酒紅朱雀、火斑鳩、灰背隼、反嘴鷸、雀鷹等。 

4、植物標(biāo)本

植物標(biāo)本包括茶花、綠色繡球花、北京花楸、黃果茄、薄果猴歡喜、頂蕊三角咪、黃果茄等。 

5、昆蟲(chóng)標(biāo)本

昆蟲(chóng)標(biāo)本包括麗斑尾鳳蝶、克里翠鳳蝶、金帶喙鳳蝶、金斑喙鳳蝶、紅頸鳥(niǎo)翼鳳蝶、光明女神閃蝶（雄性）等。 

6、礦產(chǎn)標(biāo)本

礦產(chǎn)標(biāo)本包括祖母綠、自然銅、紫龍晶、螢石結(jié)核、螢石蝴蝶等。