Естественно-научный фонд является одним из наиболее зрелищных и востребованных собраний Сургутского краеведческого музея. Он включает в себя 5 естественно-научных коллекций:

• Таксидермическая коллекция включает в себя чучела, биогруппы, гнезда и кладки, шкуры, рога и черепа животных.
• Палеонтологическая коллекция состоит из останков древних позвоночных (кости, фрагменты костей, зубы, бивни, черепа, рога, челюсти) и беспозвоночных животных (ростры, раковины моллюсков и их фрагменты, породы с отпечатками раковин).
• Энтомологическая коллекция объединяет насекомых местной и тропической фауны.
• Коллекция минералов и геологических образцов.
• Коллекция образцов нефти и кернов.