Là một thành viên thuộc hệ thống bảo tàng thiên nhiên Việt Nam, Bảo tàng Thiên nhiên duyên hải miền Trung luôn mong muốn tăng cường và phát triển các mối quan hệ hợp tác với các bảo tàng thành viên của hệ thống, để từ đó phục vụ hiệu quả cho công tác phát triển hoàn thiện một bảo tàng thiên nhiên cấp khu vực. Trong đó, Bảo tàng Địa chất là một trong những bảo tàng đầu tiên mà chúng tôi đã đặt mối quan hệ hợp tác. Những năm qua, cả hai đơn vị đã có những hoạt động hợp tác, hỗ trợ để cùng nhau thực hiện những nhiệm vụ của đơn vị.
Năm 2016, Bảo tàng Thiên nhiên duyên hải miền Trung – Sở Khoa học và Công nghệ cũng đã phối hợp cùng Bảo tàng Địa chất – Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam tổ chức thành công buổi trưng bày triển lãm Trưng bày mẫu vật giới thiệu tiềm năng khoáng sản Việt Nam với chủ đề "Tuyên truyền phổ biến, nâng cao nhận thức cộng đồng về pháp luật địa chất và khoáng sản Việt Nam" nhằm chào mừng ngày Khoa học và Công nghệ 18/05. Sự kiện này được diễn ra từ ngày 16/05-18/05/2016 tại 24 Lê Lợi, thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế.
Năm 2019, với mục đích xây dựng một không gian trưng bày nhằm phát huy giá trị của bộ mẫu địa chất - khoáng sản đã được sưu tầm trước đó, Bảo tàng Thiên nhiên duyên hải miền Trung đã hợp tác cùng ông Trương Quang Quý - Giám đốc Bảo tàng Địa chất để thực hiện xây dựng kịch bản và hoàn thiện phòng trưng bày bộ mẫu vật địa chất – khoáng sản tiêu biểu của Việt Nam.
Phòng trưng bày bộ mẫu vật địa chất – khoáng sản tiêu biểu của Việt Nam tại Bảo tàng Thiên nhiên duyên hải miền Trung