ตั้งอยู่ที่ตึกไดโนเสาร์  คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตหาดใหญ่ เป็นแหล่งเรียนรู้ทางชีวภาพแห่งเดียวในภาคใต้ อาคารสูง 3 ชั้น มีเนื้อที่ประมาณ 2,000 ตารางเมตร รวบรวมเรื่องราวทางด้านธรรมชาติวิทยา ประกอบด้วยส่วนนิทรรศการและส่วนตัวอย่างอ้างอิง โดยส่วนนิทรรศการเปิดให้บริการสำหรับนักเรียน นักศึกษา และประชาชนทั่วไป เน้นเรื่องราวเกี่ยวกับการกำเนิดโลก ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต และระบบนิเวศธรรมชาติ มีการจัดแสดงตัวอย่างหิน แร่ และซากฟอสซิลที่ค้นพบในประเทศ ไทย  มีแบบจำลองมหายุคต่าง ๆ ของโลก และป่าโบราณยุคคาร์บอนิเฟอรัสที่ไม่สามารถหาชมได้จากที่อื่น  นอกจากนี้ยังมีการจัดนิทรรศการชั่วคราวปรับเปลี่ยนหมุนเวียนอยู่เสมอ         

นอกจากนี้พิพิธภัณฑ์ยังจัดแสดงตัวอย่างสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด ได้แก่ แมลง ปะการัง สัตว์เลื้อยคลาน ตลอดจนการจำลองระบบนิเวศธรรมชาติ ทั้งบนบกและในน้ำ เพื่อนำไปสู่ความเข้าใจในการอนุรักษ์ทั้งสิ่งมีชีวิตและแหล่งที่อยู่ควบคู่กัน สำหรับส่วนตัวอย่างอ้างอิงจะรวบรวมตัวอย่างสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ โดยจำแนกไว้เป็นหมวดหมู่ตามลำดับอนุกรมวิธาน เพื่อให้นักศึกษา นักวิจัย ทั้งในประเทศและต่างประเทศ ได้ใช้เป็นแหล่งศึกษาเทียบเคียงตัวอย่าง นำไปสู่การผลิตงานวิจัย และสร้างองค์ความรู้ด้านธรรมชาติวิทยาต่อไป

พิพิธภัณฑ์เปิดให้เข้าชมทุกวันพุธ - วันอาทิตย์ เว้นวันหยุดนักขัตฤกษ์ ตั้งแต่เวลา 09:30 - 16:30 น. ค่าเข้าชมนักเรียน นักศึกษา 15 บาท บุคคลทั่วไป 30 บาท  ท่านที่มีจิตศรัทธา ต้องการบริจาคซากพืช สัตว์ที่น่าสนใจ หินและแร่ให้เก็บรวบรวมไว้ในพิพิธภัณฑสถานธรรมชาติวิทยา เพื่อประโยชน์ในการศึกษาทางด้านธรรมชาติวิทยาแก่ลูกหลานต่อไป ทางพิพิธภัณฑ์จะจารึกชื่อผู้ที่มอบไว้ให้ด้วย