Créée à partir de l'ancienne galerie de Zoologie, la grande galerie de l'Évolution est un espace d'exposition qui porte sur l'évolution des espèces et la diversité du monde vivant. Elle s'appuie sur une scénographie contemporaine des collections d'histoire naturelle du MNHN.
Dans un espace réservé et une ambiance crépusculaire sont présentées les espèces disparues ou très menacées. Un autre espace, plus coloré et ludique, est spécialement conçu pour les jeunes enfants : c'est la « galerie des enfants ». Enfin le sous-sol est dédié aux expositions temporaires.