بخش گیاه‌‎شناسی موزه تاریخ طبیعی از سال 1353 با تعداد اندکی گیاه فعالیت خود را شروع نمود و سپس با جمع آوری نمونه های گیاهی مناطق مختلف کشور بویژه استان فارس از سال 1364 فعالیت این بخش گسترش یافت. اکنون هرباریوم موزه دارای بیش از 5000 نمونه گیاهی شناسایی و طبقه بندی شده به روش علمی می باشد.

فعالیت های بخش گیاهی در سه قسمت پژوهشی، آموزشی و نمایشی انجام و ارائه می گردد. بخش آموزشی و نمایشی گیاهی موزه دارای قسمت های مختلفی می باشد از جمله:

• گیاهان در قرآن: در این بخش گیاهان نام برده شده در قرآن با آیات مربوطه ارائه شده اند.
• گیاهان دارویی: بیش از 80 گیاه دارویی همراه با بیان خواص آنها با هدف بالا بردن سطح آگاهی مردم و تاکید بر اهمیت حفاظت از گیاهان نمایش داده شده اند.
• گیاهان در ادبیات ایران: گیاهان نام برده شده در اشعار شاعران ایرانی همراه با شعرهای مربوطه در معرض دید بازدید کنندگان قرار گرفته است.
• تابلوهای آموزشی: با به تصویر کشیدن واژه های تخصصی گیاهشناسی امکان درک بهتر مفاهیم گیاهی را فراهم نموده است.
• گیاهان به فرم طبیعی: در این بخش نمونه های گیاهی خشک شده به فرم طبیعی (سه بعدی) در معرض دید علاقه مندان قرار گرفته است.
• انواع میوه های شکوفا و نا شکوفا، انواع برگ ها، پراکنش دانه ها و ...
• نمونه هایی از پوشش گیاهی ایران (گیاهان زینتی، آستراگالوسهای ایران ،گندمیان و ...)
• دو قلوهای بهم چسبیده درعالم گیاه