зала
Безгръбначни
През 1955 година се изгражда първата експозиция, наречена „Изложба на безгръбначните животни”. Изложени са материали от миини гъби, мешести, червеи, мекотели, членестоноги и иглокожи. Представени са предимно материали от бившия френски колеж. През 1960 година се открива постоянната експозиция на музея, обогатена с български материали, събрани главно в околностите на Пловдив. Изцяло е подновена експозицията в зала „Безгръбначни животни”. Изложени са експонати от почти всички типове безгръбначни животни. През 1974 година в залата се изгражда централната витрина от екзотични мекотели (миди, охлюви, корали, гъби и др.), събрани от Карибско море. Колекцията, която притежава музея е една от най-богата на видове в Европа и единствена у нас.
В новата експозиция е включена пълна систематична колекция на безгръбначната фауна, бутафорна витрина с безгръбначни, които са разположени в характерните за тях местообитания, както и модул с живи насекоми - кошер с пчели.
Викториевата птицекрила пеперуда, Ornithoptera victoriae, се намира само в Соломоновите острови и в Папуа Нова Гвинея.
Гигантският омар, Homarus gammarus, е вид омар от източната част на Атлантическия океан, Средиземно море и части от Черно море.
Синьопръстенният октопод, Hapalochlaena lunulata, се среща в Тихия и Индийския океан, от Япония до Австралия.
Осмодермата, Оsmoderma eremita е световно застрашен вид бръмбар, със статут Уязвим съгласно класификацията на IUCN.
Гигантският сечко Titanus giganteus е най-големият бръмбар в света, като дължина на тялото без антените достига до 17 cm.