Das Naturkundemuseum befasst sich vor allem mit der Natur von Paderborn und seiner Umgebung.
Das Paderborner Naturkundemuseum wurde 1922 vom Ausschuss für Naturkunde in Westfalen, dem Vorläufer des Naturwissenschaftlichen Vereins Paderborn e.V., gegründet. Nach zunächst nur behelfsmäßiger Unterbringung der naturkundlichen Sammlungsgegenstände konnte die Ausstellung 1932 in der Heiersburg am Konviktplatz aufgebaut werden. Durch den Bombenangriff am 27. März 1945 wurde das Museum fast vollständig zerstört.
Auf Initiative des Naturwissenschaftlichen Vereins kaufte die Stadt 1948 eine umfangreiche naturwissenschaftliche Sammlung an. Die Vereinsmitglieder trugen ebenfalls erneut viele naturkundliche Objekte zusammen.
Die Unterbringung musste wiederum lange Zeit sehr behelfsmäßig erfolgen. Schließlich wurden 1957 zwei Räume im Obergeschoss des historischen Rathauses von Paderborn zur Verfügung gestellt, die bis Ende 1992 das Naturkundemuseum beherbergten.
Im Jahr 1992 überließ der Naturwissenschaftliche Verein seine Sammlung der Stadt Paderborn als Dauerleihgabe. Sie bildet den wesentlichen Grundstock an Exponaten für das Naturkundemuseum im Marstall, das im April 1994 im Ortsteil Schloß Neuhaus anlässlich der Landesgartenschau eröffnet wurde. Dem Naturkundemuseum stehen im Mitteltrakt des Marstalls ca. 600 qm Ausstellungsfläche zur Verfügung.
Der Marstall des Schlosses Neuhaus ist ein Gebäude aus der Zeit als Fürstbischof Clemens August von Bayern das Hochstift Paderborn regierte (1719 bis 1761). Er wurde in den Jahren 1729 bis 1732 erbaut. Heute befinden sich in dem Gebäude unter anderem das Naturkundemuseum, das Historische Museum, die Sammlung Nachtmann (Glas- und Keramik), VHS-Räume und Fachräume der Realschule.
Die ständige Ausstellung des Naturkundemuseums im Marstall befasst sich insbesondere mit der Natur des Paderborner Landes. Ein großes Reliefmodell zeigt die geographische Lage und Struktur der Landschaften um Paderborn (Eggegbirge, Senne, Lippeniederung, Delbrücker Land, Hellwegbörde, Paderborner Hochfläche).
Die Lebensräume Wald, Heide, Feuchtlebensräume, Landwirtschaftsflächen und Dorf- und Stadtbereiche werden mit Präparaten von jeweils typischen Tierarten vorgestellt. Aquarien und ein Beobachtungsbienenstock laden zum Entdecken ein. Es gibt viele Möglichkeiten, selbst aktiv zu werden, z.B. hört man auf Knopfdruck Stimmen verschiedener Tiere, einige Exponate dürfen angefasst werden, andere können mit Hilfe von Lupen oder Mikroskopen aus ganz ungewohnter Nähe betrachtet werden und an vielen Stellen gibt es für Neugierige Verborgenes zu entdecken.
Beim Hinaufsteigen in das Obergeschoß unternimmt man symbolisch eine Reise durch die Erdzeitalter, bevor man die geologische Abteilung betritt. Hier werden vor allem Gesteine und Fossilien aus der Kreide- und Eiszeit gezeigt, denn diese Erdzeitalter haben die ostwestfälische Region vornehmlich geprägt.
