Les collections, vivantes et inertes, sont mises en valeur à travers des présentations variées, avec le support scientifique des chercheurs :
- expositions permanentes, régulièrement rénovées dans les galeries ;
- présentations de plantes et d'animaux dans les parcs et jardins ;
- expositions temporaires en fonction de sujets d'actualité ou des spécificités des recherches dans l'établissement ;
- expositions itinérantes participant au rayonnement du Muséum, tant en France qu'à l'étranger...

Les actions de médiation s'adressent au plus large public. Le public familial, incluant souvent de jeunes enfants, constitue, avec les groupes scolaires, la majorité des visiteurs. Par des actions spécifiques, animations, ateliers scientifiques, visites guidées à thème, spectacles, projections, débats, les services éducatifs s'adressent à des publics divers : amateurs éclairés, handicapés, jeunes enfants, classes de ZEP. Une aide est fournie aux enseignants par l'intermédiaire de stages disciplinaires, de rencontres avec des chercheurs et de documents pédagogiques.
Ces actions s'appuient sur les compétences et les savoir-faire de nombreux acteurs : scientifiques, muséologues, muséographes, taxidermistes, graphistes, conservateurs des collections, médiateurs scientifiques et sur des études menées en vue d'une meilleure connaissance du public et de ses attentes. Elles s'appuient aussi sur un patrimoine historique, architectural et artistique qui fait la singularité du Muséum.
Rendre la science attractive et accessible à tous, donner aux visiteurs l'envie d'en savoir plus est un premier niveau. L'objectif est, qu'à travers la compréhension du vivant et des fonctionnements de la planète, le visiteur devienne acteur de ses choix dans la perspective d'un développement durable des activités de notre société.