2013年，天津自然博物馆新馆改建工程被列为“天津市20项民心工程”之一。2014年，天津自然博物馆新馆对外开放。

　　天津自然博物馆新馆位于天津文化中心、原天津博物馆内，占地面积为5万平方米，总建筑面积为3.5万平方米，展示面积1.4万平方米，包括常设陈列区、临展区、体验娱乐区、科普教育区四部分。馆藏生物标本40万件，其中一、二级珍品1282件，模式标本1452件。新馆陈列以“家园”为主题，是全国第一个主题单元化、全景式展示的自然探索、科学体验、科学教育的自然史博物馆。

　　天津自然博物馆新馆以“家园”为总主题，从户外“家园.足迹”到首层“家园.探索”，从二层“家园.生命”到三层“家园.生态”，讲述一个从远古到当代、从世界到天津的“家园”故事。首层“家园.探索”展区分为展示区及综合服务区两大部分，展区设有巨型恐龙骨架及国内首家博物馆内的活体蝴蝶园。二层“家园.生命”展区由“远古家园”和“现代家园”两大部分内容组成，展示地球家园38亿年来生命世界的演化历程，展出各类标本近万件。《环球动物之旅——肯尼斯.贝林捐赠世界野生动物展》位于三楼“家园.生态”展区，主要展出由环球健康与教育基金会主席、国际著名慈善家、天津市荣誉市民肯尼斯.贝林先生捐赠的近300件珍贵的世界野生动物标本。通过这些展出，让观众了解地球家园的悠久历史，展示我们生活的、生命家园的生物多样性及美丽天津的生态景观，反映人与自然和谐共存的重要性和必要性，提高社会公众的资源意识、环境意识、生态意识。

　　已有百余年历史的天津自然博物馆的前身是北疆博物院，始建于1914年， 1957年更名为天津自然博物馆。1997年由天津市政府投资翻建，1998年重新开放。2014年搬到文化中心并对外开放。