Le collezioni paleontologiche sono le più ricche e significative del museo.
In particolare degna di nota quella osteologica, costituita da fossili provenienti dalle alluvioni quaternarie padane e rappresentate da diverse specie di mammiferi, praticamente tutte quelle per questo tipo di depositi.
Molto significative le collezioni di molluschi marini provenienti da diverse località dell’Appennino databili dal Miocene al Pliocene.
