天津自然博物馆是国家AAAA级旅游景区，是国家综合性自然博物馆之一，也是天津市自然科学教育和科普教育的重要基地。目前，该馆的常设展览分为“天津地质演变历程”、“生命演化的奥秘”、“森林奇观”、“文明与自然”四个展厅。其中，“天津地质演变历程”展览让人震撼于金砖缀成的大气磅礴的地球演化史，“生命演化的奥秘”展览呈现了生命从单细胞到多细胞、从水中爬行到陆地移到人类的漫长历史，“森林奇观”展览则仿佛置身于亚热带深邃的森林，呈现了森林体系中生态环境的驱动机制和生物地理分布的规律，同时又让人感受到人类活动对森林的破坏及其带来的环境问题，“文明与自然”展览则从文化、生态、科技角度讲述了文明与自然的关系及环境保护的重要性。
该馆不仅是一个科普教育的场所，也是进行自然环保教育的平台，提供全面多元的自然科普和绿色环保宣传和教育。如有需要，馆方还提供专业的主题讲座和科技创新展示，为广大中小学学生及公众普及相关知识，为养成科学精神，增强环保意识，提供了学习交流的平台。