Im Jahr 2008, als das Museum seine Türen öffnete, wurden in seinen Sälen Sammlungen aus den Beständen des Geologischen Museums der A. A. Schtukenberg Kazan Federal University untergebracht. Im Laufe der Zeit wurde die Ausstellung durch Funde aus verschiedenen Expeditionen ergänzt.

Heute nimmt die ständige Ausstellung 12 Säle auf zwei Etagen des Museums ein. Hier kann man den Schleier der Geheimnisse des Universums und seiner Geschichte lüften sowie mehr über die mineralischen Ressourcen der Republik Tatarstan erfahren. Im Naturhistorischen Museum Tatarstans ist eine Sammlung von Mineralien ausgestellt, es gibt Meteoritenproben sowie ein Modell eines aktiven Schlammvulkans. Besucher können die Sammlung der ersten lebenden Organismen auf der Erde, antiker mariner Wirbelloser, sehen. Ausgestellt sind die Panzer ausgestorbener Trilobiten und die Schalen von Ammoniten, versteinertes Holz und Blattabdrücke. Das Bild der antiken Welt wird durch Skelette von Wollhaarnashörnern, Dinosauriern, Höhlenbären und anderen Tieren ergänzt.

Das Museum bietet interaktive Unterhaltung und Spielobjekte, die das Lernen erleichtern. Man kann ein Gerät mit Weltraumwaagen benutzen, um sein Gewicht auf verschiedenen Planeten zu erfahren, durch ein Teleskop die Planeten und Sternbilder beobachten, an paläontologischen Ausgrabungen teilnehmen, urzeitliche Fische im prähistorischen Aquarium füttern, mit einem drolligen Echsenwesen spazieren gehen, Dinosaurier-Puzzles zusammensetzen und magisches Armdrücken ausprobieren.

Außerdem finden im Museum wissenschaftlich-aufklärende Shows, Quests und kreative Workshops statt. Besucher sind eingeladen, die Labore und offenen Räume zu betreten, wo sie verschiedene Objekte unter dem Mikroskop untersuchen können.