Razstavni prostor, ki prikazuje zgodovino Zemlje, je tematsko razdeljen na dva dela. V prvem so pojasnjeni glavni geološki pojmi, ki nam pomagajo razumeti zgradbo Zemlje, njeno starost ter nastanek in pomen fosilov. Predstavljen je tudi razvoj življenja v različnih geoloških obdobjih, geološka zgradba slovenskega ozemlja ter pomembnost poznavanja geologije za gospodarstvo.
Drugi del govori o razvoju živalstva in rastlinstva v treh velikih geoloških obdobjih Zemljine zgodovine –paleozoiku, mezozoiku in kenozoiku.
Vsako obdobje je predstavljeno s fosili, predvsem s slovenskih najdišč. V ozadju vitrin so risbe in kratka pojasnila o nekaterih živalskih skupinah, značilnih za določeno obdobje. Zgornji niz velikih, črno-belih slik prikazuje življenje na kopnem in v morjih v posameznem obdobju.
Med paleozojskimi fosili so razstavljeni luknjičarke, korale, polži, morske lilije ter za paleozoik značilni ramenonožci in trokrparji iz okolice Jesenic na Gorenjskem, pa seveda ostanki pomembnih paleozojskih rastlin z območja Posavskih gub v osrednji Sloveniji.
Mezozoik predstavljajo fosili različnih živalskih in rastlinskih skupin. Med značilnejše za slovenski prostor prištevamo triasne polže iz okolice Mežice v severni Sloveniji, jurske amonite iz okolice Triglavskih jezer v severozahodni Sloveniji, jurske in kredne polže s Trnovskega gozda, kredne školjke in polže iz okolice Sežane ter ostanke vretenčarjev, predvsem rib z območja Krasa v zahodni Sloveniji. Samostojno je sredi prostora razstavljena riba triasne starosti.
Kenozoik, s fosili bogato obdobje, je predstavljen v zadnjem sklopu vitrin. Tudi tu so razstavljeni sicer redkejši ostanki terciarnih rastlin, pa toliko bolj raznoliki fosili iz živalskega sveta; velike luknjičarke, različni polži, školjke, korale, morski ježki, morska zvezda, ostanki morskih in sladkovodnih rib, ter ostanki velikih kopenskih vretenčarjev. Terciarni vretenčarji so predstavljeni z ostanki različnih rib, zobom fosilnega slona – mastodona, in okostjem vosatega kita, razstavljenim v ločeni vitrini. Slednja sta bila najdena v severovzhodni Sloveniji. Več različnih vrst vretenčarjev izvira iz obdobja kvartarja. Razstavljene so pleistocenske ribe, ostanki jamskega leva, širokočelnega losa, ledenodobnega nosoroga in mamutov zob.
Pleistocenske starosti sta tudi samostoječi okostji mamuta in jamskega medveda. Holocenski fosili v zadnji vitrini izvirajo z najdišč na Ljubljanskem barju.
Okostje mamuta
Okostje jamskega medveda