موزه تاریخ طبیعی ایلام از موزه های بزرگ و جاهای دیدنی ایلام است که در دو طبقه واقع شده است. در این موزه فسیلهایی از دوران مختلف زمین و همچنین حیوانات تاکسیدرمی شده به نمایش گذاشته شدهاند.
سقف تراس بر دو ستون قرار داده شده که در ساخت سرشان از شیوه کوفی الهام گرفته شده است بر خلاف سایر قسمت های کاخ فلاحتی ایلام داخل اتاق ها بسیار ساده و فاقد هرگونه تزیینی است. سقف کاخ به صورت طاق ضربی با تیرهای چوبی و ملات اندود شده و از سطحی شیب دار ساخته شده و روی آن را با ورق های گالوانیزه پوشانده اند. در ساخت این بنا مصالحی مانند آجرهای مربعی، سنگ های تراش خورده، چوب، گچ و ورق گالوانیزه به کار رفته و کف کاخ نیز تماما آجر فرش شده است. این کاخ دارای پنج اتاق و یک ایوان به شکل مستطیل است. همان گونه که ذکر شد کف پیاده رو و صحن مانند بقیه قسمت های کاخ آجرفرش بوده و به خاطر استفاده زیاد و فرسایش در مرمت ها با موزاییک جایگزین شده است. کاخ فلاحتی ایلام در سال ۱۳۹۰ تبدیل به موزه کشاوزی این استان شد. این موزه در ۴ بخش متفاوت گذشته صنعت کشاورزی منطقه را به نمایش عموم گذاشته است. بخش اول وسایل سنگی تپه علی کش مانند: تیغه، ریزتیغه و خراشنده از جنس چخماق، ابسیدین، کوبه و سنگ معمولی است که قدمت آنها در حدود ۸ هزار سال قبل از میلاد مسیح تخمین زده شده است. بخش دوم نشان دهنده کشاورزی سنتی ۵۰ سال گذشته است که شامل مراحل کاشت، داشت و برداشت می شود و ابزاری که با آنها کشاورزی انجام می شد را می توانید به خوبی مشاهده کنید و با آن ها آشنا شوید. بخش سوم و چهارم هم به نمایش گیاهان دارویی، سند زمین های کشاورزی و خرمن ها اختصاص داده شده اند. درهای این موزه در ساعات اداری به روی علاقه مندان گشوده می شود.
