海底に眠る山形・海底から陸へなどの展示テーマを通して、山形のなりたちを説明しています。
　入口正面には、ヤマガタダイカイギュウの全身骨格模型や化石産出状況がわかる産状模型などを展示しています。　

　山形県内でみられる野鳥の生息環境と生活を草原の鳥、高山の鳥などにわけ、ミニジオラマやはく製により説明しています。また、渡り鳥は繁殖地と越冬地を移動するため、一地方に見られる鳥は留鳥、夏鳥、冬鳥、旅鳥、漂鳥、迷鳥などに分けられます。県内では３５０ 種ほどの野鳥が確認されています。研究展示として、庄内海岸と飯豊連峰の鳥類を取り上げました。

　山形県は北部日本海側の多雪地帯ですが、日本海を北上する対馬海流（暖流）の影響を受けている庄内海岸や飛島には、暖地系の植物や動物が数多く見られます。一方、冬季の積雪や低温などの気候条件にあった植物や動物も分布しています。暖かい南の海にすむウミガメ類のオサガメ、冬眠のようすがわかる雪と生物のジオラマなどを展示しています。