北京自然博物馆现有四个大型基本陈列：古生物陈列（古爬行动物厅、古哺乳动物厅、生物起源和早期演化厅、无脊椎动物的繁荣厅）、植物陈列（绿色家园厅）、动物陈列（动物—人类的朋友厅，动物的奥秘厅）、人类陈列（人之由来厅）。这四个陈列构筑起一个地球上生命发生发展的全景图，并以生物进化为主线，以生物多样性为主要展示内容，向观众普及生命科学知识。
