Sectia de stiintele naturii tezaurizeaza un patrimoniu de peste zece mii de piese care alcatuiesc colectii din domeniile: geologie (minerale, roci, fosile), botanica, zoologie.

Se detaseaza prin bogatia, varietatea si valoarea stiintifica colectiile de: minerale, concretiuni grezoase, ostracode fosile, fauna si flora panoniana, ierbare, fluturi.

Piesele din colectii si cele din expozitia permanenta provin, in marea lor majoritate din Transilvania de nord-est, inclusiv zona montana Tibles, Rodnei, Bargaui, Calimani. Demna de mentionat este si gradina dendrologica a muzeului.