Музей расположен в центре Киева в старинном доме с оригинальной архитектурой в стиле неоклассицизма. Музейный комплекс ННПМ создан по классическим принципам музееведения. Музей имеет 24 зала общей 8 тысяч кв. метров. В нем собрано более 30 тыс. экспонатов, рассказывающих о возникновении, строении и эволюции Земли, ее растительном и животном мире, их прошлом и настоящем, об истории материальной культуры племен и народов, заселявших территорию Украины. Центральное место в музее занимает комплекс диорам — ландшафтные экспозиции и биогруппы, количество которых достигает 24.
За время своего существования музей стал широко известным и популярным не только в Украине, но и далеко за ее пределами, и внесен в ряд международных справочников. ННПМ НАН Украины играл и теперь играет заметную роль в формировании современных представлений о природе, проблемах взаимоотношений человека с окружающей средой, в пропаганде охраны и рационального использования природных ресурсов, в эстетическом воспитании молодежи.
Наряду с распространением научных знаний музей ведет обширную исследовательскую работу. Как научный центр и академическое учреждение музей выполняет ряд научно-исследовательских тем, посвященных изучению природы Украины, ее биотического разнообразия, истории развития естественных музеев и научных исследований в них.
В музее хранятся уникальные научные фонды, где сосредоточены коллекционные материалы – основа научной работы коллектива Музея и источник пополнения и дальнейшего развития экспозиции.
Огромные научное значение и популярность Национального научно-природоведческого музея обусловлены научным характером его коллекций и экспозиций, соответствующим художественным оформлением, впервые примененным в практике естествознания Украины. ННПМ является одним из крупнейших центров музейного дела, бесспорным достоянием и гордостью Украины и, по признанию многих специалистов, одним из лучших современных естественных научных центров в мире.