Der westliche Gebäudeteil des Naturkundemuseums, der Westflügel, wurde im 2. Weltkrieg durch Bombenangriffe fast vollständig zerstört. Nach dem Krieg wurde er nach praktischen Gesichtspunkten notdürftig wieder aufgebaut – nur die Fassade entlang der Ritterstraße blieb im Vorkriegszustand erhalten. Im Innern als Hochregal ausgebaut diente er jahrzehntelang der Badischen Landesbibliothek und dem Generallandesarchiv als Büchermagazin.

Der Bau neuer Magazinräume für das Generallandesarchiv in der Hildapromenade und für die Landesbibliothek in Hagsfeld und der dadurch mögliche Auszug der Buch- und Archivbestände waren im November 2013 der Startschuss für eine Großbaustelle: Nach 70 Jahren wurde der Westflügel wieder in der alten Geschossigkeit aufgebaut und bekam Anschluss an die Ausstellungsräume des Museumsgebäudes. Nach der Fertigstellung bietet er seit Juni/Juli 2016 zusätzliche 1200 m² Ausstellungsfläche für das Naturkundemuseum.

Das neue Obergeschoss des Westflügels erweitert die bestehende Sonderausstellungsfläche um 600 m², sodass jetzt auch große Wechselausstellungen präsentiert werden können.

Der Eckraum des im Winter 2013/14 abgerissenen alten Vivariums bietet zusammen mit dem großzügigen Erdgeschoss des Westflügels einer neuen Dauerausstellung mit lebenden Tieren und Pflanzen ausreichend Platz: „Form und Funktion – Vorbild Natur“ lockt seit der Eröffnung am 28. Juli 2016 nicht nur mit einem lebenden tropischen Riff, Quallen und Krokodilen. Die Dauerausstellung lädt auf insgesamt 800 m² zu einem Streifzug durch die genialen Erfindungen der Natur ein und zeigt Nutzungsmöglichkeiten im Wissenschaftsgebiet BIONIK für die Technik auf.