Il Museo accoglie, in aggiunta alla rifornita biblioteca scientifica, i seguenti spazi espositivi:
- Galleria dei Cetacei con lo scheletro di una balenottera di 20 metri e di un giovane capodoglio sospesi a soffitto;
- Acquario delle tegnùe costituito da una grande vasca lunga 5 metri e della capacità di circa 5.000 litri che ricrea fedelmente uno degli ambienti più interessanti: l’Alto Adriatico;
- Sulle tracce della vita con una parte riservata alla Spedizione Ligabue del 1973 che ha portato alla luce numerosi reperti tra cui lo scheletro quasi intero di un dinosauro e il cranio di un enorme coccodrillo e una'altra dedicata ai fossili, dalla loro formazione sino alla loro interpretazione da parte dei paleontologi;
- Raccogliere per stupire, raccogliere per studiare che racconta l’evoluzione del collezionismo naturalistico e la nascita della museologia scientifica, con una parentesi particolare riservata agli esploratori veneziani;
- Le strategie della vita cioè le varie forme viventi e la complessità di due importanti attività, la nutrizione e il movimento.
Sono presenti, poi, delle sezioni dedicate a collezioni speciali non direttamente accessibili al visitatore ma fruibili, su richiesta, da studiosi e ricercatori (botanica, zoologia, scienze della terra, ecc.).
