Зал №1. Фізико-географічна характеристика, геологічне минуле та природні ресурси краю
На берегах річки Південний Буг розкинулись зелені луки, безкраї поля, сади і ліси Вінницької області. Багата і різноманітна її природа. Експонати чотирьох експозиційних залів відділу природи розповідають про геологічне минуле, природні багатства Вінниччини, їх використання та охорону.
Вінницька область розташована в лісостеповій правобережній частині України. Площа її становить 26,5 тис. км², що становить 4,4% території України. В області — 27 районів.
В основі геологічної будови краю — кристалічні породи докембрію (архейська й протерозойська ери), осадові утворення палеозойської, мезозойської ер, що підтверджує експонування палеогеографічної карти, зразків гірських порід і cкам’янілостей.
Представлено скам'янілі рештки молюска тридакни велетенської, зразки глинистих сланців, а також крейди, опоки, трепелу, що утворились з панцирів морських організмів. Вони засвідчують, що територію області в глибоку давнину вкривали Силурійське, Сеноманське та Сарматське моря.
Відвідувачі можуть ознайомитись з минулим фауни нашого краю: уламком рога північного оленя, черепом зубра і шерстистого носорога. В центрі залу встановлено кістяк мамонта, знайденого у 1961 р. біля с. Ольгопіль Чечельницького району.
Корисні копалини області належать до нерудної групи типу будівельних матеріалів. У південних районах — родовища порід осадового походження (вапняки, пісковики, опока, трепел, крейда). В північних районах, а також по берегах Південного Бугу та його притоках розміщені родовища, пов'язані з кристалічним масивом — граніти та каоліни.
В експозиції залу представлено колекцію мінералів країн СНД, що сформувалася завдяки відомим землякам-геологам Володимиру Афанасьєву, Євгену Шмирову, Анатолію Проскурко.
За характером рельєфу, який демонструє геоморфологічна карта й фото, область являє собою хвилясту, подекуди пагорбисту рівнину з найбільшими висотами 360-380 м над рівнем моря, її поверхня покраяна багатьма ярами та балками. Клімат Вінниччини помірно-континентальний з відносно м'якою зимою та теплим сонячним літом. Його особливості визначає дія вологих повітряних мас, які приносять західні вітри. Середньорічна температура повітря коливається між +6,5°— +8° С, середньорічна кількість опадів — 440-590 мл, відносна вологість повітря — 65%.
Гідрологічна мережа на території області добре розвинена і представлена ріками, водосховищами та ставками. Річки області відносяться до басейну Південного Бугу, Дністра та Дніпра і належать до рівнинних з добре виявленим сніговим та дощовим живленням.
На території області відкрито мінеральні води з лікувальними властивостями. Найбільш відомі — радонові води (курорт Хмільник), що використовуються при захворюваннях периферичної нервової й серцево-судинної систем, хворобах ревматичного походження, та мінеральна вода "Регіна" (Мурованокуриловецький район), яка рекомендується при захворюваннях шлунково-кишкового тракту.
В експозиції подано карту ґрунтів Вінницької області. За ґрунтовими особливостями територія ділиться на чотири агроґрунтові райони: північно-східний — з переважаючим чорноземом, центральний — з сірими і світло-сірими опідзоленими ґрунтами, південно-східний і придністровський райони — з глибокими чорноземами і опідзоленими ґрунтами. Моноліти різновидностей цих ґрунтів демонструються в залі.