西安自然博物馆有两个馆，分别为自然展馆和肯尼斯·贝林自然博物馆。

自然展馆是陕西自然博物馆的主体展馆，馆内设生命科学、地质万象、古生物、生态科技、能源运用、神奇秦岭等展示主题，充分揭示了生命科学的本质和地质生态环境的发展变化规律。

肯尼斯·贝林自然博物馆主要以展示世界珍奇动物为主。