國家動物博物館是北京地區中型的專業博物館，以宣傳和普及動物科學知識為宗旨，宣傳生態環境保護和人與自然和諧共處為理念。博物館濃縮了動物進化和發展的歷史，匯集了大眾耳熟能詳的動物明星和絕大多數國家保護動物，濃縮了我國960萬平方公里土地上的動物物種資源，是開展愛國主義教育的重要基地，是中國科學院動物研究所向社會公眾開放的視窗。國家動物博物館更是一個學習和了解動物學知識基地，欣賞大自然神奇的平台，是一條引導觀眾通往知識海洋的長廊。國家動物博物館是是一座仿巴黎自然歷史博物館的建築，建築面積7500平方米，其中展示面積5500平方米，展出了包括珍稀瀕危哺乳動物、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類、昆蟲類、蝴蝶類和貝殼、蜘蛛等各種無脊椎動物總計5000多個動物種類。博物館由1個流動展廳、9個固定展廳和1個4D動感影院組成。其中9個固定展廳囊括了動物學的所有類群和基礎的分類、進化、生態學和行為學知識，以大型景窗為主題重點突出了幾個典型的生態環境，以及相關的特有動物，展示了動物與環境的和諧一致，既有知識的科學性，又有豐富的趣味性和很高的藝術欣賞價值。
國家動物博物館採用了動物知識、動物標本和生態景窗三種展示方式，通過動物標本、文字和圖片相結合的形式，通過栩栩如生的動物標本和生態環境，輔之以動物的圖片和通俗易懂的文字解說，使觀眾在欣賞大自然神奇的同時，接受了動物科學知識的教育。
博物館各展廳的知識內容由淺入深，兼顧了不同層次、不同觀眾的需求，使觀眾從中獲得不同深度的知識體驗。在動物多樣性與進化展廳，從各類群中選出一個最有代表性的動物，簡單介紹地球上現生動物的分類知識，通過標本和精練的文字形式展示出了動物大小的多樣性、形態的多樣性、色彩的多樣性、生態習性的多樣性等；無脊椎動物展廳展示了各種貝殼、蜘蛛，水族箱中飼養了海葵、海星等小型海洋動物；瀕危動物展廳展示了包括華南虎、東北虎、孟加拉虎在內的各種食肉動物和大型有蹄類動物，秦嶺景窗展示了秦嶺的大熊貓、金絲猴、朱䴉和羚牛等特有珍稀動物；鳥類展廳中，收集了中國大部分鳥的種類，展示形形色色的羽毛、400多種鳥類使觀眾大開眼界；而濕地鳥景窗、高原鳥景窗和海洋鳥景窗更是讓觀眾流連忘返；動物與人展廳展示長期以來人類一直與動物相依相伴關係，闡述了人類與動物只有和諧共處，人類才有出路；昆蟲動物展廳濃縮展出了各種類型的昆蟲，體現了它們之間的相互關係；蝴蝶展廳則用2500種蝴蝶編制出一個飛舞的蝴蝶世界；精品展廳展示的是國家動物博物館的鎮館之寶，每一件展品都承載著一個厚重的故事，是中國動物學發展的縮影。
