浙江自然博物馆有了天目山分馆，就在天目山自然保护区科教中心大楼内，全馆分五个展厅，第一个展厅以图版形式展示天目山丰富的生物多样性、文化多样性、特色森林景观、植物种类及各级领导来天目山考察画面。以沙盘模型展示天目山自然保护区功能分区、保护站点、森林景观、道路、基础设施等分布情况。在展厅一角布置了天目山专题片放映设备，动态介绍天目山。第二展厅展示了天目山9种岩石、16种土壤样品，栩栩如生的82种鸟类和231种昆虫标本，还有模仿16种鸟鸣声音的专用设备。
主厅生态厅则采用仿野外生景形式，将天目山多年来采集和收集的50余种80多种珍贵动物标本依不同生境融列其中，用大幅的高山深涧和原始森林照片为背景，活灵活现的动物表情，给人以身临其境的感觉。植物厅的163种浸制标本，以鲜活的形态一改以往蜡叶标本干枯的观感，并以微型沙盘模型展示天目山丰富的植被类型。天目山特产和文化展厅展示了天目山历年出版的各种书籍、土特产、古柳杉年轮盘等。
浙江自然博物馆是我省唯一的综合性的省级自然科学类博物馆，建馆之初到今天近80年的发展历程中，一直重视各类生物资源标本的荟集、典藏和我省自然保护区的科学考察，并积极利用这些资源进行学术研究、陈列展示和教育推广，取得了一系列成果和经验，产生了良好的社会效益。天目山由于其独特的地形地貌和森林景观，生物多样性十分丰富，有“物种基因宝库”的美称。
