Bereits seit 1929 gibt es in Benrath das Naturkundliche Heimatmuseum im Westflügel, das nun den Namen „Museum für Naturkunde“ trägt.
In seiner Schausammlung behandelt es schwerpunktmässig die Naturgeschichte der Niederrheinischen Bucht und des Niederbergischen Landes. Dabei geht es unter anderem um Themen wie die Veränderungen des Rheinlaufes im Lauf der Jahrhunderte, Rheinfischerei, Moor und Heide, Fauna und Flora der Region, die Bäume im Schlosspark oder das Neandertal. Besonders hervorzuheben ist die Benrather Vogeluhr mit dem Morgengesang der Brutvögel des Schlossparks zur elektronisch simulierten Morgendämmerung, ebenso ein lebendes Bienenvolk im Beobachtungsstock mit Bienentanzuhr. Darüber hinaus bietet die Ausstellung einen Streifzug durch die Erd- und Lebensgeschichte „vom Urknall bis zum Menschen“. Ein Kleinplanetarium eröffnet die Möglichkeit, in die Sternenwelt einzutauchen.
Im „Grünen Klassenzimmer“ können hier Schülerinnen und Schüler seit vielen Jahren Natur mit allen Sinnen erfahren.
Seit November 2002 hat das Museum die Schausammlung mit einem zusätzlichen Thema des regionalen Natur- und Umweltschutzes erweitert. Die Ausstellung „Flüsse und ihre Auen unter besonderer Berücksichtigung des Rheins“ zeigt die Vielfalt dieser an Tier- und Pflanzenarten reichsten Lebensräume Mitteleuropas auf.
