Prirodoslovni odjel djeluje od 1995. godine. Tada je svečano otvoren 25. siječnja uz izložbu „Biljke požeškog kraja“.
Osnivanje odjela omogućeno je donacijom Botaničke zbirke profesora Mirka Tomaševića.
Prirodoslovni odjel prikuplja, istražuje, čuva, obrađuje i prezentira muzejsku građu iz razdoblja kenozoika i paleolitika.
Zbirke
U sastavu odjela nalaze se:
- Mineraloško-petrografska zbirka
- Geološko-paleontološka zbirka
- Botanička zbirka
Botanička zbirka
Botanička zbirka ima iznimnu znanstvenu i zavičajnu vrijednost. Zbirku je tijekom života formirao profesor Mirko Tomašević, koji se sustavno bavio istraživanjem biljnoga svijeta požeškoga kraja.
Građu je prikupljao od 1968. godine te ju donirao 1995. godine Muzeju. Ona obuhvaća velik broj samoniklih biljnih vrsta požeškoga kraja, uključujući i strogo zaštićene vrste poput kockavice.
U stalnom postavu
Dio građe Prirodoslovnog odjela je od 2024. prezentiran u novom stalnom postavu muzeja u cjelini „Kap u moru“.