大阪市立自然史博物館現擁有兩處展館：“花卉、綠色植物、自然情報中心”以及主館。在情報中心的一樓設有《大阪的自然志》專題展覽，二樓是特別展覽。常規展覽設在主館中。
大阪的自然志展廳為大家展示了您可以在大阪見到的種種自然奇觀，有關大阪特有的昆蟲、樹木、鳥、動物、岩石的豐富知識，以及自然遠足路線信息，將幫助您在關西停留期間走出戶外接近自然。主館展廳常規展覽的布置以統一的故事為背景，並由位於從第一展廳到第四展廳的27個主題組成。工作人員通過對不同領域自然史的調查研究，收集了各種自然樣本，以淺顯易懂、生動活潑的形式向參觀者展示了地球上各種令人驚異的多種多樣的生物，以及其隨著歲月變遷的驚人演變過程。其中最具觀賞力和震撼力的要數恐龍、史前乳齒象等古代動物化石的標本了，其規模僅次於國立科學博物館。館外的植物園裡還再現了從古至今的大阪植物群等，並積極展開各種自然觀察會等活動。
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