В экспозиции зала можно познакомиться с уникальными произведениями искусства из природного камня работы русских и зарубежных мастеров. Особое место занимают произведения главных камнерезных центров Урала и Алтая XIX века – Екатеринбургской и Колыванской камнерезных фабрик. Среди них, уникальная чаша из дендритной аушкульской яшмы, переданная в музейную коллекцию к 50-летию Горного кадетского корпуса в 1823 Евграфом Мечниковым.
Модельное собрание начало формироваться в 1773 году с открытием Горного училища и было призвано помочь русским студентам в практическом освоении новой техники.
Экспонируются предметы художественного чугунного литья, изделия из Златоустовской стали, бронзовая скульптура, оловянная посуда. Представлены модели пушек, ядра, снаряды, металлообрабатывающая техника.
В зале представлены расположенные в хронологической последовательности по геологическим периодам региональные и монографические коллекции ископаемой флоры и фауны.
В зале размещены коллекции по всем классам позвоночных животных от бесчелюстных и рыб до млекопитающих. В основу экспозиции положены принципы современной систематики, морфологического строения организмов. Представлены окаменелости, скелеты древних животных, их фрагменты и модели.
Зал посвящен космологии и астрономии. Экспозиция раскрывает строение Вселенной и Солнечной системы, рассказывает о тайнах различных космических тел и явлений.
Экспозиции зала посвящены строению Земли и методам ее изучения, геологическим процессам, происходящим в недрах и на поверхности Земли, которые формируют рельеф.
В зале представлены образцы металлических, неметаллических и углеводородных главнейших российских и зарубежных месторождений полезных ископаемых, дополненные макетами Березовского месторождения золота и Риддер-Сокольного месторождения полиметаллов.
Экспозиция зала посвящена Санкт-Петербургу и Ленинградской области, представляя образцы поделочных и облицовочных камней; также демонстрируются основные стратиграфические подразделения, характерные органические остатки и фауна, полезные ископаемые.