「トキと自然の学習館」は、隣接する「長岡市トキ分散飼育センター」でトキの分散飼育を開始したことをきっかけに、トキを通じて自然環境について考える学習の場として、平成24年3月に開設しました。繁殖ケージの様子を映した大型モニターやトキの標本・本物の羽根等の展示があり、長岡市のトキ分散飼育の取組みや佐渡におけるトキの野生復帰・自然環境について、子どもから大人まで楽しく学ぶことができます。
平成30年8月に開設した観覧棟「トキみ～て」では、長岡市トキ分散飼育センターで飼育しているトキを間近に見ることができます。「朱鷺色（ときいろ）」の美しい羽根を広げて元気にケージ内を飛翔する様子や、午後1時と3時のエサの時間には、くちばしを器用に使って食べる様子が観察できます。午後1時にはケージ内の池に放したドジョウを、池の中に入って器用に捕まえる姿は見どころのひとつです。
2階には「寺泊民俗資料館」が常設されています。（※詳しくは寺泊民俗資料館案内をご覧ください）