In diesem Bereich ist die Sammlung wegen ihrer Vollständigkeit in weitem Umkreis einmalig. So sind beispielsweise von den über 300 einheimischen Vogelarten nahezu alle vertreten, ebenso jede Insektengruppe, die mit bloßem Auge noch gut erkennbar ist.
Sonderausstellungen zeigen Forstschädlinge mit ihren Fraßbildern und Fische, die im Neckar leben bzw. dort vorgekommen sind. Viele der ausgestellten Tiere sind in Deutschland ausgestorben oder vom Verschwinden bedroht, etwa Luchs, Schwarzstorch, Fischotter, Schlangenadler oder Gänsegeier. Der Wolf, der in der Vitrine steht, gehört zu den letzten, die im westlichen Mitteleuropa gefangen wurden.
Der Ausstellungssaal im Erdgeschoss ist exotischen Tieren gewidmet, die nach ihrer geographischen Herkunft geordnet gezeigt werden. Exemplarisch ist die Tierwelt Australiens, Afrikas, Asiens und Amerikas dargestellt. Die ältesten dieser Präparate sind über 100 Jahre alt, teilweise sind es Schenkungen des württembergischen Königshauses, dessen Mitglieder die Tiere von ihren Exkursionen mitbrachten. Außerdem lässt sich hier auch die Vielfalt heimischer und fremdländischer Schnecken und Muscheln besichtigen.
Führungen für Gruppen nach Vereinbarung.
