自然生态展厅以展示自然生态系统的奇妙与壮美、传播生态保护理念为目标，其设计致力于让参观者亲近自然，领悟生态之美，进而倡导绿色生活方式。
空间布局模拟自然生态系统结构与层次。入口处营造森林入口氛围，两侧种植高大树木，地面铺设落叶和碎石，搭配轻柔鸟鸣声，使参观者仿佛置身大自然。进入展厅，按不同生态区域划分，如森林区、湿地水景区、草原区、海洋区等。各区域间通过自然景观过渡，如小溪、木桥、沙丘等，营造连贯自然环境。森林区模拟森林内部，设置高大树木、茂密植被、蜿蜒小径及隐藏动物模型，让参观者漫步感受森林宁静与神秘；湿地水景区打造湖泊、溪流、芦苇荡景观，设观景台和栈道，方便参观者观察湿地生态系统，欣赏水鸟、鱼类等生物；草原区铺设仿真草地，展示草原特色植物和动物雕塑，营造广袤草原氛围；海洋区通过大型水族箱展示丰富海洋生物，搭配蓝色灯光和海浪音效，营造海洋深邃浩瀚氛围。在展厅中央或特定区域，设置生态知识科普区，通过多媒体展示、互动装置等，介绍生态系统构成、生态平衡重要性及生态保护方法。
展示手段注重自然生态真实呈现与参观者参与体验。森林区除真实植物展示，设置声音装置播放森林鸟鸣、虫叫等声音，通过多媒体展示森林生态系统食物链、水循环等知识，让参观者了解森林生态功能。湿地水景区设置互动体验区，参观者可通过显微镜观察湿地微生物，参与湿地保护小游戏，增强对湿地生态认识。草原区展示草原民族生活方式和传统文化，通过场景复原和多媒体演示，让参观者了解草原生态与人类活动关系。海洋区利用虚拟现实技术，让参观者沉浸式体验海底探险，观察海洋生物。此外，设置生态保护教育区，通过图片、视频、讲座等形式，传达生态保护重要性和方法，鼓励参观者积极参与生态保护行动。
