本馆系统地反映了蛇岛老铁山的自然概况，揭示了蛇岛及蛇岛蝮蛇的奥秘和中国蛇类物种多样性；介绍了老铁山及东北亚候鸟迁徙规律。是东北地区大中小学生教学科研实习基地、全国青少年科技教育基地、国家环保科普基地的科普场馆。
2017年，旅顺蛇博物馆的157件标本无偿借给保护区，包括蛇骨骼标本40余件，蛇及鳄鱼剥制标本80余件，蛇浸制标本30余件。到目前为止，蛇岛老铁山自然博物馆展出标本1300余份，其中蛇类标本160多种，鸟类标本近100种，鱼类标本50余种，海滨无脊椎动物标本100余种，昆虫标本200多份，植物标本350余种。蛇类骨骼标本50余份。
展出标本中，有金雕、白尾海雕、秃鹫等大型猛禽，也有大天鹅、东方白鹳等优雅的水禽以及3米多长的鳄鱼及蟒蛇，还包括造型优美的眼镜王蛇、五步蛇的骨骼标本。
标本数量多，保护区将定期更换，分次展出，充分发挥博物馆的科普宣教功能。
