本截至2010年底超过21万件。有各种动植物标本、模型、化石，以及鱼类活体，亦有人体标本展出。其中有相当数量为国家一、二类保护的动物植物标本，还拥有一定数量的模式标本以及具有特殊意义的珍贵标本，许多标本在国内、国际上都堪称孤品，包括世界闻名的古黄河象头骨化石、长26米的井研马门溪龙、世界上最早鸟类之一的三塔中国鸟以及完整的整窝恐龙蛋化石等。北京自然博物馆的展览分为基本陈列、临时展览、巡回展览。基本陈列以及其他厅室为：北京自然博物馆对公众免费开放，参观者可提前在网上预约或者现场预约，领票参观。