Зал геологии Урала, так же, как и до реконструкции здания, расположен на первом этаже и подразделён на две смысловые половины: минералогическую и археолого-палеонтологическую.
Минералогическая экспозиция наглядно освещает богатство недр Уральских гор. Для более доступного понимания посетителями сложных геолого-географических связей витрины с минералами, характерными для наших мест, снабжены картами, где указаны месторождения тех или иных пород. Представлена так же витрина с образцами поделочных камней (малахит, агат, аметист и др.) и изделиями, которые уральские мастера создают из них.
В минералогической экспозиции посетители могут познакомиться с историей добычи золота и платины на Урале. Фотоснимки с приисков XIX в. , дражный ковш, книжка старателя, сейф-шкатулка для перевозки платины и золота — это далеко не полный список раритетных вещей, рассказывающих о тягостях труда старателя и богатстве Уральской земли.
В палеонтологической экспозиции посетители музея имеют уникальную возможность своими глазами увидеть предметы и минералы, представляющие развитие Урала с самого начала палеозойской эры. Красочные витрины-периоды вновь привлекают и малышей, и взрослых.
С первого сентября 2012 начала действовать инсталляция «Мамонт». Частично реконструированный скелет древнего исполина, хорошо сохранившиеся зубы и позвонки дают четкое представление о величественности и внешнем виде этого вымершего животного. Самые маленькие посетители узнают, сколько зубов у мамонта, какого цвета их шерсть и чем он отличается от слона.
БОЛЕЕ ДЕТАЛЬНО ЭКСПОЗИЦИЮ МОЖНО РАССМОТРЕТЬ В ВИРТУАЛЬНОМ МУЗЕЕ