Экспозиция зала петрогралогии размещена на площади 17 м2 . Открывают экспозицию крупные штуфы магматических пород, которые расположены на горизонтальных витринах (т. 111-115). Представленные образцы характеризуют главные типы пород от кислых до ультраосновных. На представленных образцах можно проследить особенности строения пород. Структурные и текстурные особенности магматических пород отражены на настенном стенде (с. а). На нем помещены фотографии пород, характеризующие текстуры от пятнистой до массивной, а также фотографии шлифов наиболее распространенных пород. Следующий стенд (с. б) дает представление о формах и условиях залегания магматических пород, на котором иллюстрируются выходы массивов на поверхность. Отдельная горизонтальная витрина (в. 116) посвящена образцам керна из скважин, которые характеризуют состав фундамента Печорской синеклизы. Породы представлены преимущественно гранитом и гранодиоритом.

На отдельных тумбах (т. 117-120) выставлены штуфы метаморфических пород различной степени метаморфизма. На вертикальном стенде (с. в) демонстрируется карта распространения метаморфических пород Урала, а на следующем стенде (с. г) помещены фотографии выходов пород, поясняющие особенности и условия залегания. В музейной экспозиции представлены коллекции образцов большинства комплексов, установленных на территории северо-востока Европейской части России и в северной части Урала. Выставка размещена в напольных витринах (в. 8-14). Магматические породы характеризуют каждый комплекс и возрастную последовательность проявления магматизма на северо-востоке Европейской части России. Экспозиция характеризует 50 комплексов (из 70 известных), в числе которых 40 уральских и 10 тиманских. В составе коллекций примерно 260 образцов.

Открывается экспозиция коллекциями гранитогнейсов, мигматитов и амфиболитов Полярного и Приполярного Урала (в. 14). Полагают что, данные породы принадлежат к самым древним производным магматических процессов, которые происходили в начале протерозойской эры. Далее демонстрируются коллекции разновозрастных ультраосновных пород, среди которых особенно интересны породы Полярного Урала ранне- и средне-палеозойского возраста, которые объединены в райизско-войкарский ультрабазитовый комплекс. Представительная коллекция образцов характеризует андезито-базальтовые комплексы Полярного Урала (нярминский, бедамельский, кокпельские комплексы). Более молодые эффузивные комплексы Полярного Урала выставлены в отдельной витрине (в. 13). В этой же витрине выставлены образцы силурийско-девонских андези-базальтовых комплексов Полярного Урала, представленные преимущественно эффузивами основного состава – диабазами, порфиритами. Весьма разнообразны на Приполярном Урале интрузивные породы основного состава парнукского комплекса рифейского возраста. В следующей витрине (в. 12) представлены комплексы основного состава на Пай-Хое и Новой Земле. В строении пайхойского и костиншорского базальтовых комплексов участвуют габбро, габбро-диабазы и диабазы. Привлекают внимание диабазы с вкрапленностью самородной меди, обнаруженные на Новой Земле. Далее демонстрируются комплексы промежуточного состава от средних до кислых пород: янганапэйский, конгорский и юрменский комплексы, которые слагают на Полярном Урале небольшие массивы. В отдельной витрине (в. 11) демонстрируются эффузивные аналоги кислых магматических пород. Большим разнообразием отличаются коллекции гранитоидов, разновозрастные массивы которых широко распространены на Северном Тимане и в приосевой зоне Полярного и Приполярного Урала. Целую витрину (в. 10) занимает коллекция редчайших образований – продуктов ударного метаморфизма, вызванного падением гигантских метеоритов. Они слагают оригинальную крупную кольцевую структуру, расположенную на Пай-Хое, так называемую Карскую астроблему. Отдельный витрина (в. 9) посвящена магматическим комплексам Тимана и п-ва Канина. Здесь выставлены коллекции поздне-протерозойско-кембрийских ультраосновных пород, кимберлитов и карбонатитов, позднепротерозойских основных пород, щелочных габброидов, нефелиновых сиенитов и грано-сиенитов, сопровождающихся жильными сиенит-аплитами и сиенит-пегматитами.

Метаморфические породы широко представлены в обнажениях на Полярном и Приполярном Урале, несколько меньше развиты на Тимане и п-ве Канин. На небольших участках можно встретить их на севере Пай-Хоя, а также на Новой Земле и о. Вайгач. Большинство из них относят к древним образованиям земной коры (протерозойская эра). В музейной экспозиции коллекции метаморфических пород размещены в отдельной витрине (в. 8). Они классифицированы в основном по химическому и минеральному составу. Выделены три главные группы: карбонатные (известковые и доломитовые породы), известково-силикатные и бедные кальцием, в основном кварцевые и кварц-полевошпатовые. Охарактеризованы все основные районы их развития и представлено большинство, встреченных на территории разновидностей. Наибольшее распространение получили породы низких и средних ступеней метаморфизма. Кроме демонстрационных коллекций, в выставочном зале хранятся специальные монографические коллекции, с помощью которых можно получить более полную характеристику комплексов. Экспозиция и коллекции позволяют представить общую картину эволюции и особенностей проявления магматизма в длительной геологической истории Северо-Востока европейской части России.

   8 - Метаморфические породы
 
   9 - Магматические комплексы Тимана и п-ва Канин

   10 - Породы Карской астроблемы

   11 - Эффузивные аналоги кислых магматических пород

   12 - Основные породы Пай-Хоя и о-ва Новая Земля

   13 - Эффузивные породы Полярного Урала

   14 - Магматические породы Полярного и Приполярного Урала
 
   111-115 - Магматические породы
 
   116 - Фундамент Печорской Синеклизы

   117-120 - Метаморфические породы