Das Naturkundemuseum wurde 1929 von Heinrich Opladen, einem Lehrer des damals im Schloss beheimateten Schloss-Gymnasiums als naturkundliches Heimatmuseum gegründet. Es befasst sich mit der Natur von Lebensräumen der Region rund um Düsseldorf, wie den Rheinauen, dem Neandertal und der Ohligser Heide. Der letzte Umbau des Museums fand in den 1970er-Jahren statt. 1979 bis 2014 konnten folgende Sammlungen erworben bzw. erschlossen werden: die historische Vogelsammlung von Peter Frey (1872-1954) mit 1.374 Vögeln in 470 Kleindioramen; 800 Skulpturen von Joseph Palenberg (1882-1946); sowie 600 Vögel als Übernahme des ehemaligen Fuhlrott Museums (1892-2008) in Wuppertal. Kleinere Sammlungskonvolute umfassen Vogeleier, Säugetiere, Amphibien, Insekten, Pilze, Fossilien, Hölzer, Spurenabdrücke, Lehrtafeln und zahlreiche Lehrmittel der Museumspädagogik. Im NKM sind neben 15 Großdioramen ca. 1.000 weiterer Exponate ausgestellt – seit 2023 auch über 40 Neozoen.