En la actualidad, el Museo de Historia Natural y Cultura Ambiental de la Ciudad de México se encuentra en un proceso de renovación para brindar un mejor servicio a los miles de visitantes que tiene diariamente.
Cuenta con un área de 7,500 metros cuadrados de exhibición, distribuida en un conjunto arquitectónico que consta de nueve amplias estructuras semiesféricas formando bóvedas de colores, las cuales albergan los diferentes tipos de colecciones según las siguientes áreas temáticas o salas:
- Conjunto de Dos Bóvedas: Orígenes del Universo, de la Tierra y de la Vida
- Conjunto de Cuatro Bóvedas: Evolución de la vida, Diversidad Biológica y México Megadiverso
- Conjunto de Tres Bóvedas: Evolución humana y Conservación de la naturaleza
Además el Museo cuenta también con un vestíbulo y áreas verdes que permiten realizar actividades educativas ambientales y de divulgación científica.

Plano de conjunto
Entre los ejemplares más emblemáticos del Museo se encuentran las réplicas de mamut de Columbia que recibe a los visitantes en el vestíbulo, la perezosa gigante, el tigre dientes de sable, y el Diplodocus, que cariñosamente llamamos Dippy y que proviene del antiguo Museo Nacional de Historia Natural, ubicado en El Chopo. Además tenemos valiosas taxidermias como el oso polar y el bisonte americano y un esqueleto original de ballena gris.
Estas piezas son parte de las más de 2,700 ejemplares del acervo que el MHNCA custodia. Cabe destacar que la institución también resguarda la Colección Nacional de Insectos, Doctor Alfredo Barrera Marín, que está conformada por aproximadamente 55,000 ejemplares y que constituye un acervo único destinado a la investigación científica con algunos especímenes de más de cien años de colecta.