Colecțiile de Paleontologie
Colecţiile de paleontologie au o importanţă deosebită deoarece cuprind dovezi privind formele de viață din trecutul mai mult sau mai puțin îndepărtat al planetei, ce permit reconstituirea speculativă a înfățișării și modului lor de viață, precum şi a relaţiilor prezumtive dintre specii.
Colecţia de fosile a muzeului numără 6196 piese aparţinând multor grupe de animale atât vertebrate cât și nevertebrate, dar și câtorva plante fosile. Parte au fost descoperite de către prof. Gregoriu Ştefănescu, altele au fost achiziţionate de către dr. Grigore Antipa în perioada cât a condus muzeul. Cele mai spectaculoase sunt expuse în Sala de paleontologie: un schelet complet de cerb gigant (Megaceros giganteus) achiziţionat în 1913 de la Casa Krantz din Bonn; două plăci de calcar cu impresiunile unor exemplare de Ichthyosaurus (Stenopterygius) quadriscissus, reptilă marină de vârstă jurasică timpurie, descoperite la Holzmaden (landul Baden-Württemberg, Germania), precum și o placă de calcar cu fosilă de crocodil marin, Steneosaurus bollensis, de aceeaşi provenienţă, achiziţionate în 1909 de la aceeași firmă din Bonn; un exemplar de Glyptodon typus, cumpărat în 1909 din Statele Unite de la Ward’s Natural Sciences Establishment; un schelet de urs de peșteră (Ursus spelaeus) din peștera Drachenhöhle, Austria.
Alte două piese foarte valoroase sunt scheletul de Deinotherium gigantissimum, descoperit în anul 1890 de către Gregoriu Ştefănescu la Mânzaţi, jud. Vaslui, și scheletul de mastodont american (Mammut americanum), ambele aflate în expoziția muzeului.
O contribuţie importantă la îmbogăţirea colecţiei de paleontologie a avut-o Leonid Apostol, prin cercetările efectuate asupra faunei cuaternare din Câmpia Română şi Transilvania, precum şi prin schimburile cu instituţii din Europa (astfel în colecţie au ajuns specii de trilobiţi).
