Природничий музей розташований в старовинному будинку в центрі міста Бургас. Історія музейного комплексу почалася в 1951 році, коли в Бургасі відкрилася тимчасова виставка. Серед 600 експонатів були представлені мінерали, скам'янілості, птахи і ссавці. У 1974 році в результаті експедиції в Странджу, Сакар і на Чорноморське узбережжя в музеї з'явилося безліч зразків хребетних тварин. 23 травня 1985 року відбулося офіційне відкриття художньо оформленої і структурованої експозиції.

Колекція розміщена у шести залах загальною площею 250 кв. метрів. Вона налічує більше 1700 експонатів, 299 малюнків і карт, 102 фотознімку. Вивчаючи музейні виставки, відвідувачі можуть повною мірою познайомитися з природними багатствами області Бургас.

Експозиції в природознавчий музеї розділені на чотири секції.

Розділ «Геологія» присвячений історії та особливостями геологічного розвитку регіону. Основні знахідки привезені з берегів Чорного моря, з Странджи, Східних Балкан і рівнинній частині району Бургас. На виставці можна побачити гірські породи і мінерали архею, палеозою і мезозою, породи і скам'янілості епохи кайнозою, близько 40 видів палеонтологічних зразків (рогу благородного оленя, зуб мастодонта, щелепа носорога та ін) і понад 25 типів ґрунтів, типових для даного регіону.

У секції «Ботаніка» показані зразки рослинності (в тому числі і зникаючі види, що охороняються) прибережних пісків, заболочених і лісових територій. Експозиція включає понад 68 сімейств рослин.

У колекції «Безхребетні» міститься близько 1000 видів тварин, найпростіших, кишковопорожнинних, наземних, прісноводних, морських і членистоногих, молюсків, крабів, скорпіонів і комах.

В розділі «Хребетні» можна побачити близько 320 представників тваринного світу: риби, земноводні, плазуни, птахи і ссавці. Всі експонати розташовані за принципом еволюційного розвитку.