คลังตัวอย่างนก พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยา เป็นแหล่งรวบรวมตัวอย่างอ้างอิงของนกมากที่สุดในประเทศไทย ด้วยตัวอย่างกว่า 13,000 หมายเลข อย่างน้อย 550 ชนิด ส่วนใหญ่เป็นตัวอย่างแห้ง (skin) ซึ่งตัวอย่างอ้างอิงหลักในคลังนี้มาจากการบริจาค จากคลังส่วนตัวของนายแพทย์บุญส่ง เลขะกุล และจากศูนย์วัสดุอุเทศทางธรรมชาติวิทยา สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย ซึ่งตัวอย่างจากทั้งสองแหล่ง นับได้ว่าเป็นคลังตัวอย่างนกที่สำคัญของงานปักษีวิทยาในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ นอกจากนี้ยังมีตัวอย่างนกบางส่วนจากต่างประเทศ อาทิ ญี่ปุ่น เกาหลี เนปาล มาเลเซีย ฟิลิปปินส์ และสหรัฐอเมริกา เป็นต้น
