北京自然博物馆的基本陈列以生物进化为主线，展示了生物多样性以及与环境的关系，构筑起一个地球上生命发生发展的全景图。古生物陈列厅向我们展示了生物的起源和早期的演化进程，透过化石的印痕，人们似乎又看到了已经灭绝的生物。这些生物的遗迹，似乎带领人们穿越时空，聆听来自遥远太古代的声音。而植物陈列厅又似一部绿色的史诗，叙述着植物亿万年的演变。由水生到植物登陆，即使是一朵花的盛开，即使是一粒种子的传播，都蕴藏了无数的奥秘，留给我们无数的疑问。动物陈列厅，则向我们讲述了这些“人类的朋友”身上的奥秘，这里将世界上最具代表性的野生动物及其生态环境还原再现，生动地向我们展示了动物之美，动物界的神奇。人类陈列厅，让我们一睹人类由来的壮阔历史。由猿到人，历经万年，才有今日的容颜。一个人的诞生，看似平淡无奇，却展示了大自然的鬼斧神工。
博物馆的建筑中，最神秘的莫过于“田家炳楼”，这座由香港实业家田家炳先生和北京市政府共同投资兴建的标本楼蕴藏着27万余件馆藏标本。许多标本在国内、国际上都堪称孤品，“来自中国的侏罗纪母亲”中华侏罗兽、完成全身羽毛颜色复原的赫氏近鸟龙、保存在我国的唯一的恐鸟标本等;还包括世界闻名的古黄河象头骨化石、长26米的巨型井研马门溪龙化石、中国唯一的恐龙木乃伊化石、北极熊、犀牛等。为了更好地向公众展示这些珍贵标本，北京自然博物馆的基本陈列以生物进化为主线，展示了生物多样性以及与环境的关系，构筑起一个地球上生命发生发展的全景图。
北京自然博物馆是一个非常适合对自然、生物和科学感兴趣的人前往参观的博物馆，尤其是对于对古生物、动物和植物等领域感兴趣的人来说，这里更是一个不容错过的地方。博物馆的基本陈列以生物进化为主线，展示了生物多样性以及与环境的关系，构筑起一个地球上生命发生发展的全景图。在这里，人们可以了解到生物的起源和演化进程，以及生物与环境之间的相互作用。此外，博物馆还会定期举办各种特展和临时展览，让人们更加深入地了解自然科学知识。
在恐龙公园内，使用先进的技术手段，复原了几十种恐龙以及它们生活的场景，在这里游客可以看到：庞大的峨眉龙躲在树林中，天空上的翼龙在空中滑翔，马门溪龙扭动着蟒蛇一样的脖子，凶猛的永川龙虎视眈眈地盯着巨大峨眉龙，伺机把它们作为美食。
北京自然博物馆利用自身的优势定期举办有特色的科普活动。先后组织了14届北京市中小学生物知识竞赛，每年有近10万名学生参与，同时举办各类科普讲座、生物教师培训班、小小讲解员培训以及博物馆之夜、小军团生物夏令营、“小手牵大手走进自然博物馆”等喜闻乐见的活动，深受小朋友们喜爱。
