在正規教育以外，透過不同形態的展示及設備，在專業人員的引導下從事有系統的教育活動，以啟發學生對自然科學的興趣，是博物館肩負的重要教育功能之一。

學校團體來館，可自行參觀科學中心、生命科學廳、人類文化廳（原中國科學廳）、地球環境廳及植物園等常設展及特展，亦可透過網路預約導覽解說、科學演示、動手做、劇場教室等教育活動及預約觀賞太空劇場、立體劇場、鳥瞰劇場、環境劇場。配合特殊主題，也不定時推出戲劇表演、演講或研習等科教活動，歡迎學校於行前上網查詢相關內容及參加方式。

小班師生來館可在自然學友之家透過標本文物的實物觀察及相關資料查閱，自行學習以科學方法探索自然的奧秘。而幼稚園及國小低年級學童可預約參與幼兒科學園之團體教學，藉由接觸博物館的經驗，引發其博物館學習的動機。

而針對偏遠及中部地區學校，本館規劃了輔助參觀的方案，以鼓勵到館參觀；但對於不克前來之學校，本著將科學知識送上門的理念，我們的教育服務人員帶著活潑、有趣的教材教具到新竹縣、苗栗縣、台中縣、南投縣、彰化縣、雲林縣、嘉義縣等轄區內國民中小學及各特殊教育學校進行到校服務，將科學知識散播到更廣更遠的地方。
 
另外，為加強與學校間的聯繫，設置了「科老師」，以藉重學校教師人力、智慧，建立博物館與學校之溝通橋樑和資訊網路。並能善用本館展示、教育資源，促進學校科學教育之推展。