上海自然博物馆位于上海市静安区北京西路510号（静安雕塑公园内），建筑面积为45257平方米，展览教育服务面积为32200平方米。它是一个综合性博物馆，上海自然博物馆有29万余件藏品，其中植物标本15万余件，哺乳动物标本4千余件，鱼类、鸟类、两栖爬行类各1万余件，昆虫标本近3.3万件，其他无脊椎标本5万余件，地质标本5千余件，古生物8千余件，人文民俗类3500余件。
博物馆新馆共有五层，地上2层，地下3层，馆内的常设展览有10个。
古动物史陈列厅：展出的180件展品中，大厅中央的合川马门溪龙和黄河古象：前者身长22米，肩高3.5米，体重几十吨，发掘于四川省合川县；后者体长8米，身高4米，一对门牙就有3米长，发掘于甘肃东部黄土高原，也是古兽中的庞然大物。有许氏禄丰龙、多棘沱江龙、魏氏准噶尔翼龙、恐龙蛋、恐龙脚印、玄武蛙、鱼龙、雷兽、巨犀等古动物化石。
古人类史陈列：展品370件，展示了人是由古猿进化而来，人类社会是由猿群发展而来，人类在发展过程中形成了肤色的区别，形成了人类的原始社会，以及贫富两极分化，阶级产生，原始社会瓦解的进程。
中国历代古尸陈列厅：展出有新疆的出土的哈密古尸，以及唐、宋、明三朝古尸。
动物陈列：共有展品2757件，并配有生态景观衬托。其中有2只雷鸟和雪兔电动生态景观，展现动物体色能随季节变化而变化的适应环境的保护作用。在陈列标本中，有大珠母贝、白鲟、大鲵、扬子鳄、棱皮龟、褐马鸡、东北虎、儒艮、白鳍豚等国家一、二级保护动物，其中有的还是中国特产动物；也有不少外国珍稀动物，如高脚蟹、极乐鸟、鼷鹿、美洲狮、鸸鹋、沙袋鼠等。
植物进化陈列：共有展品323件，展示着最原始的植物藻类，没有叶绿素的真菌，菌藻共生的地衣，陆生维管植物的先驱蕨类，陆生植物的一个旁支苔藓，直到最高等的种子植物。
1:1还原出非洲大草原的生态场景，还有1200只蝴蝶翅膀拼贴而成的“蝶翅画”，还能亲手触摸海星、海参、海葵等海洋生物，是非常难得的体验。
