Le collezioni del Museo comprendono essenzialmente reperti malacologici che documentano la storia paleoambientale e paleoecologica dell'Emilia occidentale attraverso le faune a molluschi dal Neogene (circa 23 milioni di anni fa) in poi. Nel Museo sono inoltre conservati resti di vertebrati provenienti dalle stesse aree e reperti di diversa età e provenienza (pesci eocenici di Bolca, pesci del Giurassico di Sohlenhofen, graptoliti del Paleozoico sardo, ecc.) per lo più utilizzati a scopi espositivi. Considerando che l'Emilia occidentale rappresenta un'area chiave per lo studio dell'evoluzione climatica e geologica del Bacino del Mediterraneo, si può facilmente capire come l'importanza di alcune collezioni malacologiche trascenda il valore scientifico locale, oltre che storico.