Il Museo ospita circa un migliaio di reperti zoologici conservati a secco e in liquido della fauna pugliese, italiana e dell’Africa nord-orientale. Tra i mammiferi vi sono, tra l’altro, svariati carnivori, antilopi, roditori e chirotteri.

La collezione ornitologica annovera rapaci diurni e notturni, uccelli di ripa, anatre e picchi. La collezione erpetologica include una serie di grandi tartarughe, coccodrilli, varani e agamidi africani, alcuni grandi serpenti tra cui un pitone di Seba di oltre 4 metri e una raccolta di anfibi e rettili pugliesi.

La collezione ittiologica annovera numerosi pesci cartilaginei e ossei mediterranei e del Mar Rosso, tra cui due grandi pesci chitarra, un’aquila di mare, alcune cernie tropicali, diverse murene e gronghi, delle grandi remore e diversi sparidi.

La collezione entomologica include circa cinquecento esemplari di insetti pugliesi, tra cui odonati, ortotteri, emitteri, lepidotteri e coleotteri. La collezione degli invertebrati marini include esemplari di spugne, coralli, echinodermi, molluschi, e crostacei mediterranei e tropicali, tra cui un grande esemplare di Parhomola cuvieri.

La collezione di anatomia comparata annovera una serie di scheletri di vertebrati. Vi sono infine dei reperti umani ed animali del neolitico pugliese e una collezione di strumenti scientifici e antichi pannelli didattici.