位於本館地球環境廳的劇場教室，以生動有趣、寓教於樂的方式，結合放影機、投影機、幻燈機、模型、圖表等視聽器材設備及生物活體、各式標本、精緻的複製品以及實驗器材等，透過講員與觀眾的互動，合譜劇場之風格，並提供觀眾目標明確、內容豐富、多樣化的學習機會。本館的劇場教室涵蓋地球科學與環境科學兩大學域前者包括「地動驚魄」、「足下寶藏」及「瀛海探奇」三大主題；後者則包括「人與環境」、「物種保育」及「物質與能」三大主題。每一主題三間教室，每間教室可容納30人，並有多種課程供學校預約及現場觀眾選擇。另外，在地下一樓「足下寶藏」及「瀛海探奇」教室、「環境劇場」外，設置「SOS劇場」，提供觀眾進觀宇宙星球、掌握全球環境資訊的太空之旅。