Collections : Sciences de la nature,Sciences fondamentales,Ethnologie,Afrique
Thématiques : Sciences de la nature : Botanique (Herbiers d'E.Dufour, lichens, algues, champigons.), Entomologie, Herpétologie, Malacologie, Minéralogie, Ornithologie, Paléontologie
Collections d'oiseaux dont le grand pingouin, espèce aujourd'hui disparue. Météorite de 5 kgr tombée en 1841 près de la Roche-sur-Yon ; collection de bois européens et exotiques avec plus de 3.000 spécimens ; un coelacanthe pêché en 1968 au large des Comores ; un crâne de morse gravé par les baleiniers au XIXe ; un squelette complet de Rorqual commun provenant d'un animal éperonné accidentellement par un méthanier en 1991. Un vivarium présente des espèces locales et exotiques de serpents comme un boa constricteur et une vipère du Gabon.
Conçu par l'architecte Gustave Bourgerel, le muséum s'adosse à l'ancien Hôtel de la Monnaie. Il comprend une vaste salle sur deux niveaux, précédée d'un vestibule. Un avant corps de style corinthien, surmonté d'un fronton sculpté par Guillaume Grooters, forme l'entrée monumentale du musée. L'aménagement intérieur des locaux, longtemps considéré comme un exemple du genre, s'inspire de l'architecture intérieure et du mobilier des musées anglais. Dans ses grandes lignes, il demeurera inchangé pendant près d'un siècle.