Музей естествознания в Варне популяризирует знания о геологии, растительном и животном мире Черного моря и его побережья. В общей сложности его коллекция насчитывает 20 тысяч предметов, демонстрируемых в пяти залах.
Первый зал посвящен геологии: здесь можно увидеть богатое собрание минералов, окаменелостей эпохи кайнозоя и мезозоя, геохронологические таблицы и схему классификации пород. Одним из самых необычных и ценных экспонатов являются останки доисторического слона, некогда обитавшего в этом регионе. Второй зал Музея естествознания в Варне знакомит посетителей с флорой Болгарии. Здесь большой интерес вызывают редкие и эндемичные растения. В заключительных трех залах туристы могут увидеть типичных представителей различных классов животных: земноводных, пресмыкающихся, птиц, рыб, млекопитающих.