Первые коллекции по минералогии, геологии и палеонтологии поступили в музей в 1916 г., которые, к сожалению, в годы Великой Отечественной войны в основном были утрачены. В послевоенные годы возобновилась работа по формированию коллекции природоведческого характера. За годы существования музей претерпел ряд реорганизаций. В 1978 г. отдел природы был расформирован и восстановлен лишь в 1989 г. С этого времени активизировалась деятельность музея по формированию минералогических и палеонтологических коллекций. В 1999 г. в музее открыта стационарная выставка «Природа Новороссийского района. Охрана окружающей среды», где помещена часть минералогических и палеонтологических коллекций.
Общее число единиц хранения – 1500 экспонатов, геологических материалов – 500.
Общая площадь отдела природы музея – 351 м2, под экспозицией – 331 м.
Основные темы природоведческой экспозиции:
· общая физико-географическая характеристика района;
· ландшафты района;
· охраняемые объекты и территории, природоохранная деятельность.
В музее проводятся экскурсии, тематические уроки, читаются лекции в учебных заведениях.
