Здесь находится коллекция птиц, по своему многообразию (полторы тысячи видов) одна из лучших в России. Наибольший вклад в её создание сделал Э.А. Эверсман.
Благодаря закупленному при нём большому количеству чучел птиц (две трети от общего числа видов в музее), собрание которых постоянно пополнялось, в музее представлены основные отряды и семейства птиц Земли.
Особенно ценным является собрание воробьиных птиц от ворона (вес 1,8 килограмма) до королька (вес пятнадцать-двадцать граммов).
Бросаются в глаза птицы-носороги с громадными клювами самой причудливой формы.
Полно представлены обитающие в Татарстане совы: белая болотная, ушастая, несколько видов неясытей и сычей, сплюшка и самая крупная - филин. На территории республики гнездятся также степной орёл, беркут, орлан-белохвост (наиболее крупная птица Татарстана) и другие дневные хищники.