Экспозиция музея представлена в двух залах: отдел беспозвоночных и отдел позвоночных животных. Отдел беспозвоночных животных начал свою работу после ремонта. В нём размещены коллекции губок, кишечнополостных, гельминтов, моллюсков, ракообразных, паукообразных, насекомых и иглокожих.

В отделе позвоночных животных экспозиционные материалы (бесчерепные, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие) размещены в систематическом порядке в 27-ми выставочных витринах (9 пристенных, 10 встроенных в оконные проёмы и 8 в центре зала). Биогруппы животных различных климатических поясов экспонируются в 8 больших диорамах.

Характеристика коллекции. В музее содержится 3700 оригинальных экспонатов. В том числе – нижняя челюсть кашалота, череп косатки, тазовые кости, позвонок и ребро кита финвала, южный морской котик, пингвины, альбатросы, рыба-удильщик, рыба-прилипало, раковины многих моллюсков, морские желуди. Добыты профессором А. С. Скрябиным в 1963-64 гг. и в 1965-1966 гг. во время научных экспедиций в Антарктику на объединенных китобойных флотилиях “Советская Украина” и “Слава”.

Тихоокеанский морж с детенышем. Добыт во время Советско-Американской экспедиции в 1981 году профессором М. В. Юрахно – нынешним заведующим кафедрой зоологии.

Калан. Добыт в 1985 г. во время Командорской экспедиции проф. М. В. Юрахно.

Семья командорских морских котиков, сивучонок, ребро и позвонок морской коровы. Добыты проф. М. В. Юрахно и ст. лаборантом И. М. Тайковым в 1984 году во время первой Командорской экспедиции.

Морской леопард, крабоед и тюлень Уэдделла. Добыты проф. М. В. Юрахно в 1986-1987 гг. во время Антарктической экспедиции.

Уникальная коллекция гельминтов морских млекопитающих. Собрана сотрудниками кафедры зоологии в разных акваториях земного шара, причем больше всего в наиболее труднодоступных регионах в Арктике и Антарктике.

Коллекция морских черепах (кожистая, зеленая или суповая, головастая, коретта, оливковая ридлея), а также слоновая, лучистая, дальневосточная, болотная и среднеазиатская.

Коллекция акул и скатов. Тропические океанические и некоторые другие рыбы, а также многочисленные морские животные привезены студентами-заочниками биологического факультета, плававшими на рыболовных судах.

Уникальные чучела — двух медведей, леопарда, льва, двух львиц, зебры, дикобраза, страуса, венценосного журавля, макаки. Эти животные после гибели приобретены сотрудниками музея в Симферопольском зоопарке.

Последняя реэкспозиция осуществлена в 2003 году. За последующие годы в музее установлены 4 аквариума; озвучены диорамы; оформлены биогруппы: “Коралловый риф”, “Лисицы”, “Енотовидная собака и большая выпь”; изготовлены медальоны самца крымского благородного оленя, самца и самки косули, самца и самки гривистого барана; выполнены чучела: енотовидной собаки, обыкновенной и чернобурой лисицы, куниц, канюк, ястреба и др. Исполнители: таксидермисты А. А. Стрюков, В. В. Соловьев, В. Н. Подопригора, Н. М. Ковблюк. Художниики: И. Н. Грищенко, Д. Б. Старцев. При музее функциониреут таксидермическая лаборатория, где изготавливаются чучела животных.

Реэкспозиция отдела беспозвоночных животных состоялась в 2012 году; планируется пополнение и обновление коллекций; создание палеонтологической экспозиции.