মানুষ ও প্রাকৃতিক জগতের মধ্যে পারস্পরিক আন্তঃসম্পর্ক স্থাপনের উদ্দেশ্যে প্রাকৃতিক ইতিহাস বিভাগ যাত্রা শুরু করে। বাংলাদেশ জাতীয় জাদুঘরের গ্যালারিসমূহের মধ্যে প্রথম দশটি গ্যালারি প্রাকৃতিক ইতিহাস বিভাগের আওতাধীন। গ্যালারিতে প্রদর্শিত উপস্থাপনার মধ্যে রয়েছে শিলা ও খনিজ, প্রস্তরীভূত কাঠ, প্রবাল, প্রাণির জীবাশ্ম, দুর্লভ প্রজাতির শামুক ও ঝিনুক, সামুদ্রিক মাছ, গ্রীষ্মমণ্ডলীয় উদ্ভিদ, ফুল ও ফলের নমুনা, ভেষজ উদ্ভিদ ও মসলা জাতীয় নমুনা, ট্যাক্সিডার্মিকৃত সরীসৃপ, স্তন্যপায়ী প্রাণি, বিভিন্ন প্রজাতির পাখি, যেমন: ময়না, ঈগল, নীলকণ্ঠ, বাজ পাখি এবং বিশালাকার হাম্পব্যাক তিমির কঙ্কাল। ভূ-প্রাকৃতিক ও জীব জগতের পরিবর্তনসহ ভূ-তাত্ত্বিক সময়মান তালিকা, হারবেরিয়াম শীট, তৈলচিত্র, মডেল ও রঙিন আলোকচিত্রের মাধ্যমে উপস্থাপিত প্রদর্শনী তথ্যবহুল ও আকর্ষণীয় করা হয়েছে। গ্যালারিতে উপস্থাপিত বিলুপ্তপ্রায় উদ্ভিদ, প্রাণি ও প্রস্তরীভূত কাঠ আমাদের হারানো ঐশ্বর্যকে স্মরণ করিয়ে দেয়। সুন্দরবন ও এশিয়ার হাতির ডিওরামা দর্শকদের বিশেষভাবে আকর্ষণ করে। এই কিউরেটোরিয়াল বিভাগ জনগণকে প্রকৃতি ও প্রাকৃতিক সম্পদ সংরক্ষণে সচেতন করার লক্ষ্যে বিশেষ প্রদর্শনী, বিভিন্ন ধরণের সেমিনার ও সিম্পোজিয়াম আয়োজন করে থাকে।