В большом зале отдела природы проходит знакомство с современным растительным и животным миром Ульяновской области, где в диорамах представлены характерные элементы ландшафтов региона: степей, водных и лесных объектов. В различных биогруппах представлены характерные растения и обитатели. 

Особый интерес представляет раздел «Красная книга Ульяновской области». В его основу лёг список редких растений и животных, занесённых в Красную книгу области, которая издаётся с 2003 года. В витрине показаны чучела млекопитающих, птиц, редкие красивоцветущие растения: пион тонколистный и венерин башмачок и др.

Во время экскурсии можно будет сопоставить себя с различными животными Ульяновской области с помощью специального «экометра», познакомится с коллекцией перьев птиц, хранящейся в музее, а также увидеть следы жизнедеятельности различных животных, например, погрызы бобров и белок.