Museet är fördelat på tre lokaler. Zoologen är belägen på Villavägen 9 och huserar museets zoologiska föremål. Byggnaden uppfördes 1917 av arkitekterna Ture Stenberg och Victor Holmgren. Paleontologen ligger på Norbyvägen 22. Här finns bland annat en av världens största permanenta utställningar av kinesiska dinosaurier utanför Kina. I samma lokaler finns också en utställning om mineralogi. Båda dessa lokaler är öppna för allmänheten. Denna byggnad uppfördes 1929 efter ritningar av arkitekten Axel Anderberg. Museets tredje byggnad är belägen på Norbyvägen 16 och innehåller museets botaniska avdelning samt museets administration. Denna avdelning är inte öppen för allmänheten men forskare och andra besökare kan få tillträde till samlingarna efter överenskommelse med museet.[4][2]