臺博館1908年開館時的陳列品主要分為地質鑛物、植物、動物、人類器用、歷史及教育資料、農業材料、林業資料、水產物、鑛業資料、工藝品、貿易類等，加上其他共十二類。這些項目大致分屬於三個範疇：自然史、工藝產業和歷史文物。
進了大門之後，首先引人注目的是林產部份，大空間裡以富麗堂皇的蓪草造花盒子為中心，四周為各種產業模型，旁邊是農產標本，有個高臺放置著這棟建築的原初主人，彩票抽籤器。有一間專門陳列工藝品標本，另有一間展示一些歷史相關資料。二樓入口大門上方有動物、左邊有昆蟲和植物，右側有水產的陳列，扶手的轉彎處是從蕃人沒收的廢槍五百枝，作為討蕃紀念而展示的。
兒童室的上方陳列著蕃族之土俗品，其中作為貴賓室的一個角落有植物臘葉標本的陳列。事務室上面一個房間展示地質礦物，蕃俗室的牆壁掛有兩幅從警察本署送來的石川欽一郎所繪隘勇線油畫，一幅以東勢的北勢蕃地馬拉蕃山為中心，另一幅以大溪枕頭山為中心，各畫出該地區地勢山窟的情形。
臺博館新世紀常設展首部曲—「發現臺灣：-重訪臺灣博物學與博物學家的年代」，是一個回歸博物館收藏的展覽。
展場內總共展出367件的博物學標本及文物，其中屬於臺博館藏品者共計265件，在這265件臺博館藏品中，不乏出自於著名發現者本人所親手採集並標註的歷史性標本，如森丑之助與菊池米太郎在上個世紀初所採集的泰雅長衣、史前石器、與鳥類標本。
更有一些雖非經名家採集，卻是屬於首度亮相的「歷史性首展」，如近年發現的佐久間財團在1920年代末所收藏的莫那魯道之貝珠踝飾。
