พิพิธภัณฑ์พระรามเก้า แหล่งเรียนรู้ด้านนิเวศวิทยาของคนไทยและผู้สนใจจากทั่วโลก นิทรรศการภายในพิพิธภัณฑ์ ประกอบด้วย กำเนิดโลกและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตในภูมิประเทศที่ต่างกัน กลุ่มสังคมของพืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ร่วมกันในบริเวณที่มีลักษณะเฉพาะเรียกว่า ชีวนิเวศ(Biome) ตลอดจนอิทธิพลของมนุษย์ต่อสภาพแวดล้อมนั้น นอกจากนี้ ยังจัดแสดงเขตภูมินิเวศ(Ecoregion) ของไทย ซึ่งเป็นการแบ่งพื้นที่ตามการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ ในประเทศไทย รวมถึงนิทรรศการเกี่ยวกับพระบามสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร โดยนำเสนอสาระที่เป็นหลักคิด หลักการ หลักปฏิบัติ วิธีการแก้ปัญหาในเชิงกระบวนการที่เป็นสากล รวมถึงแนวทางการจัดการทรัพยากรธรรมชาติ การอยู่กับธรรมชาติอย่างยั่งยืน อันจะนำไปสู่การมีจิตสำนึกในการอนุรักษ์ระบบนิเวศ ป้องทรัพยากรธรรมชาติ และเตรียมการรับมือภัยพิบัติทางธรรมชาติอย่างรู้เท่าทันตามแนวคิดและหลักการทรงงานของในหลวงรัชกาลที่ 9 ที่ทรงพระราชทานไว้ โดยแบ่งพื้นที่การจัดแสดงออกเป็น 3 ส่วนหลัก คือ
บ้านของเรา OUR HOME
ชีวิตของเรา OUR LIFE
ในหลวงของเรา OUR KING
หอเฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร พระมหากษัตริย์นักพัฒนา : บริเวณพื้นที่จัดแสดงส่วนนี้ เป็นแหล่งเรียนรู้หลักการคิด วิธีการทรงงาน และกระบวนการค้นหาคำตอบตามกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ผสมผสานกับองค์ความรู้เรื่องระบบนิเวศของในหลวงรัชกาลที่ 9 ที่ทรงนำไปแก้ปัญหา พระราชทานแก่พสกนิกรในพื้นที่ต่าง ๆ ทั่วประเทศไทย