Das Museum für Naturkunde ist das älteste und das größte Museum der Stadt. Dort sind Mineralien, Kristalle, Steine, entomologische Sammlungen sowie auch Herbarien ausgestellt. Der besondere Stolz des Museums ist aber der versteinerte Wald. Das Naturartefakt entstand vor 290 Millionen Jahren durch den Ausbruch eines Vulkans. Die ersten solcher Bäume wurde in Chemnitz im Jahre 1737 entdeckt und weitere werden noch bis heute entdeckt. Das letzte bekannte Exponat ist der einige Meter lange Schachtelhalm, welcher im Jahre 2008 während den Ausgrabungen im Hilbersdorf entdeckt wurde. Die Sammlung in Chemnitz gilt als eine der größten auf der Welt. Trotz der weltweiten Bedeutung, hat das Museum kein eigenes Gebäude und befindet sich im Gebäude des ehemaligen Warenhauses namens DAStietz.