Visita del parco di Ueno porta necessariamente ospite della capitale giapponese nel Museo Nazionale of Natural History, situato nella parte nord-orientale del parco. L'esposizione comprende più di 14 mila reperti e parla l'origine del mondo in generale e, in particolare, l'arcipelago giapponese, nonché sui cambiamenti che si sono verificati nella loro storia fin dall'inizio ai giorni nostri.

Il museo è stato aperto nel 1871 e da allora ha cambiato diversi nomi - è stato il Ministero della Pubblica Istruzione e il Museo e Museo di Tokyo, mentre nel 2007 non ha acquisito l'attuale denominazione. Alla fine del ventesimo secolo e l'inizio di questo secolo, il museo è passato attraverso la modernizzazione. Il suo edificio principale è stato dichiarato patrimonio culturale della nazione, è ora la galleria giapponese, vi è anche 3D-cinema "Teatro 360". Il nuovo edificio del museo è aperto galleria globale. Prima di entrare al museo installato una figura di una balena azzurra in full size.

Sei piani della galleria globale parlano l'evoluzione della vita sulla terra, le leggi della natura, l'origine dei dinosauri e la diversità delle specie. Sezioni separate sono dedicate allo sviluppo della scienza e della tecnologia, e rappresentanti del mondo animale. Il giardino si trova sul tetto della galleria, in aumento di circa 160 specie di erbe officinali ed aromatiche, e ci sono ombrelloni, che sono illustrate all'avvicinarsi dell'uomo a loro. Nella galleria, i visitatori sono liberi di tenere o ottenere un'esperienza fisica in un legno interattivo.

Galleria giapponese si trova nell'ex edificio principale, costruito nel 1930. Ecco qual era l'arcipelago giapponese durante l'era glaciale, si può vedere una collezione di minerali, meteoriti, fossili, conoscere gli animali che abitano le isole dell'arcipelago, per scoprire che cosa fosse l'attrezzatura agricola con. Una sezione a parte è dedicata al ruolo del riso nella vita del Giappone.

3D-cinema "Teatro 360", che si trova nello stesso edificio, è stato consegnato al museo dopo la fine della mostra internazionale "Expo 2005", dove è stato presentato ai visitatori del padiglione del Giappone. Questa schermata seamless sferico con un diametro di 12, 8 metri. Questa dimensione è stata scelta: la figura - circa un milionesimo del diametro del nostro pianeta. Il numero 360 nel nome del cinema è l'angolo di visualizzazione. Il pubblico al cinema nel centro della sfera, e il suo film cupola proiettati sull'origine dell'Universo, dinosauri e continenti. Quattro di loro sono stati creati dal personale del museo.