El Gran Salón alberga fósiles reales, incluidos los esqueletos de Brontosaurus y Stegosaurus de la edad jurásica. La Sala de Descubrimiento presenta especímenes que se pueden tocar y bichos vivos. Entre estos últimos se encuentran una granja de hormigas cortadoras de hojas en funcionamiento, ranas venenosas, serpientes como mascotas, dragones barbudos, bastones y más. Las galerías de exhibición cambiantes ahora incluyen Dinosaurs Take Flight: The Art of Archaeoptryx (hasta el 30 de agosto de 2017) y Beauty and the Beetle (hasta el 6 de agosto de 2017). Otras exhibiciones permanentes sobre la evolución de los mamíferos, la Tierra y el espacio y los orígenes humanos. Los impresionantes dioramas del hábitat animal y el fresco de Rudolph Zallinger, ganador del Pulitzer, La era de los reptiles, la pintura de dinosaurios más famosa del mundo, se encuentran entre los favoritos de los visitantes. La tienda del museo fue citada por The New York Times como "una de las mejores".
Las Fossil Halls del museo cerrarán el 31 de diciembre de 2019 por amplias renovaciones. Todo el museo cerrará al público el 1 de julio de 2020 para un proyecto de renovación de tres años.