Експозицията на отдел Природа е открита на 01.10.1975 г.
Музеят е постоянен обект на интерес и внимание, както от страна на туристите, посещаващи град Белоградчик, така и на учащите се в региона.
Чести посетители са студенти, дипломанти и научни работници, които намират тук фотодокументи, обобщени данни от теренни проучвания, както и богата специализирана литература.
Експозицията на музея е единствена по рода си в Северозападна България. Замисълът още при нейното създаване е наред с директното запознаване с представителите на флората и фауната на района да се акцентира и върху екологичните аспекти в природата. Към настоящия момент експозицията съдържа 520 експоната, а фондът разполага с още около 2500 (общо около 3000). От тях 39 са препарати на европейски и световно защитени видове животни, включени в Бернската конвенция, а 128 от експонатите (представители на фауната и флората) са със статут на застрашени от изчезване съгласно Закона за биологичното разнообразие.
Всичко това прави сбирката изключително ценна. В отдела на малка площ могат да бъдат видени едни от най-атрактивните представители на живата и нежива природа, характерни за територията на Северозападна България от минали геологични времена до наши дни. Сред тях се намират образци от скали, препарирани видове животни (насекоми, земноводни, влечуги, птици и бозайници), яйца от птици, хербаризирани образци от растения. В експозиционните зали експонатите са подредени на екологичен принцип (според биотопа който те обитават), което позволява да се добие по-ясна представа за взаимоотношенията в природата.
Специалистите от отдела са разработили увлекателни беседи, съобразени с възрастта и интересите на посетителите и представящи занимателни и любопитни страни от съществуването на живия свят. В експозицията са разположени и фототабла, които експонират прекрасни гледки от уникалната природна забележителност “Белоградчишки скали”.
Музеят съхранява в своя основен и научно-спомагателен фонд над 3000 природни образци и други материали, включващи: минерали, скали и полезни изкопаеми; палеонтологически материали (кости от праисторически животни като пещерна мечка и пещерна хиена); зоологически материали (препарирани животни, кожи, черепи); хербаризирани растителни видове; оригинални фотографски материали и фотографии, създавани от служителите на музея. През годините е събрана богата библиотека, съдържаща научнопопулярна и специализирана литература с над 600 заглавия.
Научно-изследователската дейност на отдел “Природа” акцентира върху редките и застрашени от изчезване видове от флората и фауната на Северозападна България, както и върху уникални местни ендемични видове.