Mit dem North Carolina Museum of Natural Sciences beherbergt Raleigh nicht nur das staatliche Naturkundemuseum North Carolinas, sondern die größte Einrichtung ihrer Art im gesamten Südosten der USA. Es ist eine der wichtigsten Sehenswürdigkeiten der Stadt und zählt zu den meistbesuchten Naturkundemuseen der USA.
Das 1879 gegründete Museum und damit das älteste in ganz North Carolina befindet sich günstig im Zentrum der Hauptstadt Raleigh in direkter Nachbarschaft zum State Capitol und erstreckt sich über einen weitläufigen Campus. Mit über 1,7 Millionen gesammelten Stücken verfügt es über einen enormen Kulturschatz, der sich in beeindruckenden Ausstellungen niederschlägt.
Traditioneller Mittelpunkt des Museums ist das Nature Exploration Center. Viele Ausstellungen in dem vierstöckigen Bauwerk widmen sich North Carolinas Natur und Naturgeschichte; manches Stück stammt aus den Anfangstagen der Einrichtung. Zu bewundern gibt es Mineralien, Fossilien, Dioramen und sogar echte Tier, von einheimischen Schlangen über Bewohner der Appalachen bis hin zu einem Zoo voller Insekten, Spinnen- und Krustentiere. Publikumsliebling der tropischen Waldausstellung Living Conservatory mit Schmetterlingen, Schlangen und exotischen Pflanzen ist ein Faultier.
Ein weiterer Schwerpunkt des Museums ist das 2012 eröffnete Nature Research Center mit aufregenden und interaktiven Ausstellungen und Vorführungen aus der Welt der Naturwissenschaften. So dürfen Besucher im Naturalist Center im zweiten Stock das tun, was in Museen normalerweise streng verboten ist – Dinge berühren. Zahlreiche Ausstellungsstücke stehen eigens dafür bereit, im wahrsten Sinne des Wortes hautnah entdeckt zu werden. Nebenan kann man im Window on Animal Health Experten beobachten, die sich um die Gesundheit der zahlreichen tierischen Bewohner, die das North Carolina Museum of Natural Sciences ihr Zuhause nennen, kümmern.
Hinter einem der markantesten architektonischen Bestandteile des Museums, einer großen Weltkugel, verbirgt sich mit dem Daily Planet Theater ein dreistöckiges Kino, das Naturaufnahmen und wissenschaftliche Präsentationen zeigt.
Ohne Zweifel eines der wertvollsten Ausstellungsstücke sind die sich duellierenden Saurier (Dueling Dinosaurs), ein einzigartiges Fossil eines Tyrannosauriers und eines Triceratops‘, die sich offensichtlich in einer Kampfsituation befinden und überdies auch noch außerordentlich gut erhalten sind. 2006 in der Hell Creek Formation in Montana entdeckt, ist dieses beispiellose Stück seit dem Jahr 2024 der Öffentlichkeit zugänglich.
Zum North Carolina Museum of Natural Sciences gehören außerdem Außenstellen in Whiteville, Greenville und Contentnea Creek und die Ökostation Prairie Ridge im Westen von Raleigh. Der allgemeine Eintritt ist kostenfrei.