พิพิธภัณฑสถานธรรมชาติวิทยา จุฬาฯ ได้แบ่งส่วนการจัดแสดง ดังนี้

ห้องนิทรรศการหลัก

ห้องนิทรรศการหลัก (The main hall) ตั้งอยู่ ณ ห้อง 203 ตึกชีววิทยา 1 คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ โดย

• ชั้นล่าง เป็นที่จัดแสดงตัวอย่างสัตว์ชนิดต่าง ๆ หินและแร่ที่สำคัญ รวมทั้ง ตัวอย่างทางมานุษยวิทยา
• ชั้นลอย เป็นที่รวบรวมตัวอย่างอ้างอิง ได้แก่ ปลา สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

พิพิธภัณฑ์เต่าและตะพาบ

พิพิธภัณฑ์เต่าและตะพาบ (The turtle museum) ตั้งอยู่ ณ ห้อง 231 ตึกชีววิทยา 1 คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ เป็นพิพิธภัณฑ์เต่าและตะพาบที่สมบูรณ์ที่สุดในประเทศไทย และภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยจัดแสดงตัวอย่างเต่าบก เต่าทะเล เต่าน้ำจืด และ ตะพาบทุกชนิดที่พบในประเทศไทย รวมทั้ง ยังจัดแสดงตัวอย่างเต่าจากทั่วโลกอีกด้วย ซึ่งตัวอย่างส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของตัวอย่างแห้ง และโครงกระดูก

พิพิธภัณฑ์แมลง

พิพิธภัณฑ์แมลง (The insect museum) ตั้งอยู่ ณ ห้อง 228 ตึกชีววิทยา 1 คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ โดยจัดแสดงตัวอย่างแมลง และไร มากกว่า 5,000 ตัวอย่าง และตัวอย่างอ้างอิงมากกว่า 30,000 นอกจากนี้ ยังมีการจัดแสดงตัวอย่างแมลงหายาก แมลงที่เป็นอาหาร แมลงอนุรักษ์ ผึ้งและไรปรสิต อีกด้วย

พิพิธภัณฑ์หอยทากของไทย

พิพิธภัณฑ์หอยทากของไทย (snail museum of Thailand) ตั้งอยู่ ณ ห้อง 222 ตึกชีววิทยา 1 คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ เปิดให้เข้าชมครั้งแรก เมื่อวันที่ 13 ธันวาคม พ.ศ. 2546 เนื่องในโอกาสการจัดงานครบรอบ 80 ปี ชีววิทยาจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยเป็นพิพิธภัณฑ์หอยทากบกแห่งแรกและแห่งเดียวในประเทศไทย ภายในพิพิธภัณฑ์จัดแสดงนิทรรศการหอยทากที่พบในประเทศไทย ที่คนไทยส่วนใหญ่ไม่รู้จัก การจัดแสดงเน้นแสดงเปลือกหอยสองวงศ์ ได้แก่ หอยวงศ์หอยทากจิ๋วปากแตร , วงศ์หอยต้นไม้ (หอยทากสวยงาม,หอยนก)