박물관 1층에는 지구가 생성되며 생명의 탄생 및 진화의 과정이 화석, 표본, 영상 등을 통해 전시되어 있다. 박물관 앞 황지천부터 구문소에는 동식물 화석이 있으며 지하 1층에는 체험공간이 있다.
박물관 1층에는 선캄브리아시대, 전기와 중기 고생대 등 지구가 생성되면서 생명이 탄생하고 진화하는 과정을 다양한 화석과 표본, 영상 등을 통해 전시한다. 선캄브리아시대부터 전기 고생대 전시 공간에는 대부분 태백에서 발견된 동식물의 화석과 표본이 전시된 것도 특별한 볼거리다. 박물관에서 진행하는 태백 지형·지질 체험을 통해 실제 퇴적구조와 동식물 화석을 만나볼 수 있다. 박물관 앞 황지천부터 구문소에 이르는 구간에는중기 고생대가 사라진 부정합, 층식 석회암, 층리, 물결흔, 건열 등 퇴적 구조, 삼엽충과 스트로마톨라이트 등 동식물 화석을 만나볼 수 있다. 전기 고생대가 따뜻한 바다였음을 알려주는 귀한 볼거리다. 박물관 지하 1층에서는 화석 만들기, 목공예 등을 체험할 수있다. 철암역으로 향하는 길에 구문소에 들러 강물이 암석을 뚫고 지나간 세월의 흔적을 보는 것도 좋다.