Depuis 1828, les conservateurs qui se sont succédé n’ont eu de cesse d’enrichir la collection du muséum. Elle est ainsi devenue, aujourd’hui, l’une des principales du pays, riche d’espèces rares et disparues. Depuis la fin des années 1980 et la création du premier vivarium, une collection d’animaux vivants coexiste avec sa prestigieuse aînée, pour le plus grand bonheur des visiteurs.

La galerie principale propose une rétrospective du monde animal où les riches collections, provenant des quatre coins du monde, laissent une large place aux vertébrés et particulièrement aux oiseaux et mammifères. La salle carrée abrite des dioramas où sont reconstitués quatre milieux typiques du Tournaisis : les marais de l’Escaut, les carrières calcaires, la campagne hennuyère et la forêt de Bonsecours. D’autres biotopes concernent la Belgique et esquissent l’Europe. Les dioramas de l’Antarctique, du désert saharien, de la savane africaine et de la forêt équatoriale asiatique complètent l’éventail des milieux naturels menacés de la planète.

Les collections vivantes : ce sont une soixantaine d’espèces de reptiles, de poissons, d’amphibiens et d’invertébrés qui peuplent les enclos du vivarium. Depuis 2019, le public a aussi l’opportunité de découvrir une faune plus locale dans le jardin aménagé où trône également une serre à papillons exotiques.