Nella Sala 3 sono esposti i Carnivori terrestri divisi nelle famiglie Ursidi, Procionidi, Canidi, Viverridi, Mustelidi, Felidi; sono esposti anche alcuni crani che evidenziano la similitudine della conformazione anatomica e della formula dentaria. Il lupo (Canis lupus), con vicino il suo scheletro, proviene da S. Giustina di Sassello (in provincia di Savona), nel bosco detto “Luvotti all’Orbexella”; dopo questo reperto, del 1871, mancano altre documentazioni certe della presenza della specie in Liguria fino al ritrovamento, nel gennaio del 1990, di una coppia di lupi in Val d’Aveto (esposti nella Sala Ligure al Primo Piano).
Nella Sala 4 in due ampie vetrine sono esposti rappresentanti della famiglia dei Felidi: da notare uno splendido esemplare di Leopardo delle nevi (Panthera uncia), specie presente nelle alte montagne dell’Asia centrale e considerata a rischio di estinzione per la distruzione dell’habitat e per il bracconaggio.
L’esemplare di Lince europea (Lynx lynx) proviene dalla Liguria occidentale e risale alla metà dell’Ottocento; attualmente la specie è estinta nella regione.
Tra i Carnivori Pinnipedi (Sala 5), l’esemplare di Foca monaca (Monachus monachus) è stato rinvenuto nel 1923 a Camogli, borgo marinaro vicino a Genova: si tratta della testimonianza storica della presenza della specie nel Mar Ligure in prossimità della costa. Attualmente in Italia la Foca monaca, unico pinnipede del Mediterraneo, viene segnalata solo occasionalmente in Sardegna e non ha più popolazioni vitali. È considerata a rischio di estinzione e le cause principali della sua diminuzione sono la cattura accidentale nelle reti e la progressiva scomparsa di tratti di costa isolata adatti alla riproduzione.