연건축면적이 3만 5 000여㎡에 달하는 종합적인 자연박물관은 자연에 대한 옳바른 리해와 폭넓은 지식을 줄수 있게 우주관, 고생대관, 중생대관, 신생대관, 동물관, 식물관, 선물관 등과 전자열람실, 과학기술보급실까지 갖춘 대중교양 및 과학연구보급기지이며 특색있는 교육거점, 문화휴식장소이다.

주체105(2016)년 7월 24일에 준공되였다.
중앙홀에 들어서면 제일먼저 눈에 뜨이는것이 중생대 유라기와 백악기시기에 전지구적인 규모에서 일어난 화산분출로 인한 용암의 흐름을 배경으로 전시된 ３마리의 큰 공룡골격모형이다.

우주의 진화과정과 그 과정에 형성된 태양계와 지구에 대한 일반지식을 생명의 기원과 결부하여 보여주는 전시호동의 １층에 위치한 우주관, 특히 지구가 생겨 46억년동안의 각이한 지질시대에 존재하였던 생물들을 화석과 다매체편집물, 모형과 도판 등을 통해 보여주는 고생물관은 마치도 그 시대를 경험하는듯한 감정에 휩싸이게 한다.

시생초대 및 원생초대홀에는 공화국의 황해북도 연탄군일대에서 발굴된 약 6억 2천만년전의 원시해파리와 원시바다풀화석들을 비롯하여 우리 나라에서 발굴된 산호화석 등 수많은 화석들이 전시되여있다.

고생대홀에는 화석체험실도 있는데 여기서 참관자들은 화석채집현장을 그대로 목격하면서 화석에 대한 일반적인 지식을 습득할수 있다.

고생물관의 중생대홀에서 가장 인상적인것은 공룡공원이다. 무성한 겉씨식물들을 비롯하여 중생대시기의 자연환경이 그대로 펼쳐진 이곳에서 참관자들은 공룡들의 가동모형과 부동모형을 보면서 당시의 상황이 어떠하였겠는가를 상상할수 있다.

신생대홀에서는 이 시기의 수림환경과 그속에서 살았던 이미 사멸된 털코끼리, 털서우를 비롯한 포유동물들을 복원하여 모형으로 보여주고있다.
참관자들은 신생대홀에 일목료연하게 꾸려진 진화동굴을 걸으면서 생물과 지구의 진화과정에 대해 다시한번 깊이 인식하게 된다.
전시호동의 ２층과 ３층 왼쪽구역에 배치된 동물관은 전시면적이 7 800㎡로서 자연박물관에서 제일 큰 관이다.

동물관은 현재 지구상에 존재하는 동물들을 진화정도에 따라 집단별로 전시한 분류구역과 각이한 서식지에서 사는 동물들에 대하여 보여주는 생태구역으로 구성되였다.
여기에는 우리 나라에서 사는 동물들은 물론 세계의 곳곳에서 사는 문어, 낙지와 같은 무척추동물로부터 코끼리, 곰, 범과 같은 등뼈동물들이 표본 또는 박제품으로 전시되여있다.

３층 오른쪽구역에 배치된 식물관에서 참관자들의 흥미를 자아내는것은 푸르싱싱한 소나무와 짙은 향기를 내는 김일성화, 김정일화, 장미를 비롯한 여러가지 꽃이다. 여기에는 조선의 과학자들이 개발한 말린꽃기술이 도입되였다.

자연박물관은 세계적으로 일부 발전된 나라들에만 있다고 하는 자연박물관들보다 규모에 있어서나 전시품과 학술적내용의 가치에 있어서 대비조차 할수 없는 세계 일류급의 훌륭한 박물관이다.