Зал природы и древней истории

Перед входом в зал располагается скульптурная композиция «Европа и Азия», изготовленная в городе Златоусте Челябинской области. Отдельные ее элементы украшены в технике прославленной златоустовской гравюры на металле. На постаменте из уральской яшмы — две женские фигуры в полный рост: Европа и Азия. У них в руках свиток со словами: «Незримой нитью судьбы всей Европы с судьбою Азии едино сплетены». Это напоминание о том, что на Южном Урале происходило взаимодействие Востока и Запада, переплетались судьбы этносов, рождались новые народы, возникла особая евразийская культура.
Экспонаты первого зала постоянной экспозиции  знакомят с животными ледникового периода. Здесь находится любимец посетителей всех возрастов — шерстистый носорог. Это научная реконструкция животного, а подлинные предметы, череп с нижней челюстью и кости, — рядом в витрине.
О том, как образовались Уральские горы и какие сокровища они хранят, повествуют образцы минералов и горных пород из геологической коллекции музея. В этом же зале расположен самый известный экспонат музея — фрагмент метеорита Челябинск. Это самый крупный уцелевший обломок весом 600 кг, извлеченный со дна озера Чебаркуль в 2013 г. На пористой поверхности космического гостя — следы ржавчины и оплавления. Возраст вещества метеорита превышает 4 млрд лет, то есть он является ровесником Солнечной системы.