Миллион лет тому назад начался современный четвертичный период, из отложений которого в Донбассе широко развиты лессовидные суглинки, красно-бурые глины. Па террасах левого берега реки Северский Донец сосредоточены дюнные песчаные накопления.
В витринах — череп и позвонок шерстистого носорога, рога благородного оленя, череп быка—тура, зуб мастодонта, кости и части бивней мамонта, кости тро-гонтериева слона, муляжи махайрода и мастодонта. В четвертичный период на территории Донбасса водились шерстистые носороги, благородные и гигантские олени, дикие быки—туры, зубры, мамонты (мамонты вымерли около 15 тыс. лет тому назад), а в более древние времена—слоны-мастодонты. С изменением условий жизни и с появлением более приспособленных форм животных эти древние вымерли. По их ископаемым остаткам, сохранившимся в недрах, можно определить, где и как они жили, каков был их облик, как и почему они изменились. Животный и растительный мир третичного и четвертичного периодов посетители могут видеть на двух картинах художника В. А. Голо-ватого.