지구의 역사를 고찰할 수 있는 대표적인 전시 기관이다. 화석, 광물과 같은 지사학(地史學)적 자료와 현생 동․식물 표본을 수집 · 보존 · 연구하고 자연사 자료를 학술연구 등에 활용함으로써 대학교육에 이바지하고 자연자원의 활용을 통하여 지역사회의 교육여건 개선에 기여하고자 설립되었다. 경북대학교자연사박물관은 2004년 5월 개관하였으며 2005년 4월 전문박물관으로 등록되었다.
다양한 자연사 표본을 확보 및 보존하기 위해 학술조사 및 기증 등을 통하여 다양한 유형의 표본을 수집하고 체계적으로 관리함으로써 관련 분야 연구자들의 연구 활동을 지원하고 있다. 아울러 지역의 자연자원 중 자연유산에 해당하는 화석을 보존 및 관리하고 체계적인 연구와 전시 등의 기능을 수행함으로써 자연유산의 가치를 재창출하고 있다.
또한 학예인력을 양성하고 실습생을 교육하고 있으며 대중을 위한 문화 및 교육 공간으로서 역할을 수행하고 있다.
전시관은 생명자원관, 야생동물관, 지질암석관, 공룡화석관, 물속생명관, 곤충관, 특별전시실, 체험영상실로 이루어졌으며 골격화석, 족흔화석, 공룡모형, 광물 및 암석 표본, 야생동물 박제, 식물 건조표본, 곤충 표본, 동물 액침 표본, 수족관(담수어류) 등이 전시되어 있다. 현재(2011년. 10월) 소장하고 있는 표본은 총 63,000 여점으로 박제, 액침 등, 곤충표본 포함하여 동물표본은 47,700점, 식물표본은 4,380점, 지질 및 암석 표본 10,100점, 기타 표본 820점으로 이루어져 있다.
공룡 족흔화석, 토종늑대 및 따오기 표본 등 학술적인 가치가 뛰어난 주요 표본을 다수 보유하고 있다. 아울러 다양한 생명자원을 직접 관찰할 수 있는 기회를 제공함으로써 제도권 교육의 보조적인 역할을 충실히 수행하고 있다.