موزه طبیعت و حیات وحش ایران در بخش های متعدد نمایشگر نمونه های زیستی متنوع ایران است و در سالن های آن پنج راسته پستانداران شامل خرگوشها، جوندگان، گوشتخواران، فردسمان، زوج سمان در 13خانواده در برگیرنده خرگوش، سنجاب، موش، سگ سانان، خرسها، راسو، کفتار، گربه سانان، اسب و الاغ، گوزن، گاوسانان، خوکها و فک ها بیش از 26 گونه از موجودات را به نمایش گذاشته است .
همچنین افزون بر 165 گونه پرنده از مجموع حدود 517 گونه پرنده شناسایی شده در ایران در سالن های موزه به نمایش در آمده است. از نمونه های قابل توجه و کمیابی که به مجموعه جانوری موزه اضافه شده پوست ببر منقرض شده ایران است.