Das Museum am Löwentor ist einer der beiden Standorte des Naturkundemuseums, dem Wissenschafts- und Naturkundemuseum in Stuttgart. Das Museum entstand 1817 aus der Sammlung der Herzöge von Württemberg (die ihren Ursprung 1791 hatte und wiederum aus dem Kunsterkabinett der Herzöge aus dem 16. Jahrhundert stammte). Die Sammlung des Staatlichen Museums für Naturkunde war vor dem Zweiten Weltkrieg in der Neckarstraße im Stadtzentrum untergebracht. Einige der Artefakte wurden während des Krieges zerstört, der weitaus größere Teil, der zuvor verlegt worden war, ist erhalten geblieben. Seit 1956 ist das Museum im im 19. Jahrhundert erbauten Schloss Rosenstein untergebracht, das 2018 um den zweiten Standort des Museums am Löwentor für Geologie und Paläontologie erweitert wurde. Der Sitz von Schloss Rosenstein ist stattdessen der Biologie gewidmet.

Das Museum am Löwentor besitzt eine Sammlung von Fossilienbeständen hauptsächlich aus Südwestdeutschland, einer Region mit relativ reichen Fossilienvorkommen. Der Museumsrundgang umfasst 250 Millionen Jahre Erdgeschichte Baden-Württembergs. Eines der Exponate im Museum ist der Schädel des prähistorischen Steinheimer Menschen (Homo steinheimensis). Die Route beginnt mit der Triaszeit (vor etwa 250–210 Millionen Jahren), führt über die Jurazeit (vor etwa 210–140 Millionen Jahren), in die Tertiärzeit (vor 65–2 Millionen Jahren) und endet beim Mammut. die Auerochsen und Höhlenbären in der quartären Eiszeit (vor zwei Millionen Jahren bis heute). Die lebensgroßen Nachbildungen der prähistorischen Bewohner in den Dioramen (Buntsandstein, Muschelkalk, Unterer Keuper, Mittlerer Keuper, Schwarzer Jura, Weißer Jura) sollen in Kombination mit den Originalfunden Aufschluss über die Welt vor Millionen von Jahren geben . Im Museum ist auch das sogenannte Bernsteinkabinett zu sehen, das im fossilen Harz eingeschlossene Tiere und Pflanzen zeigt.