大阪市立自然史博物馆现拥有两处展馆：“花卉、绿色植物、自然情报中心”以及主馆。在情报中心的一楼设有《大阪的自然志》专题展览，二楼是特别展览。常规展览设在主馆中。
大阪的自然志展厅为大家展示了您可以在大阪见到的种种自然奇观，有关大阪特有的昆虫、树木、鸟、动物、岩石的丰富知识，以及自然远足路线信息，将帮助您在关西停留期间走出户外接近自然。主馆展厅常规展览的布置以统一的故事为背景，并由位于从第一展厅到第四展厅的27个主题组成。工作人员通过对不同领域自然史的调查研究，收集了各种自然样本，以浅显易懂、生动活泼的形式向参观者展示了地球上各种令人惊异的多种多样的生物，以及其随着岁月变迁的惊人演变过程。其中最具观赏力和震撼力的要数恐龙、史前乳齿象等古代动物化石的标本了，其规模仅次于国立科学博物馆。馆外的植物园里还再现了从古至今的大阪植物群等，并积极展开各种自然观察会等活动。
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