Музеят по палеонтология и исторична геология съхранява в своите колекции повече от 200 000 фосилни екземпляра, скални образци и карти от България и съседните ѝ територии.

Началото на музея е поставено от именития български геолог проф. Георги Златарски с оформянето на първата палеонтоложка колекция, в края на XIX век. За нуждите на учебната програма в началото на XX век се закупуват изключително ценни и богати колекции – сбирката на Кранц, на Александър, т.н. Чешка и Швейцарска колекция. По-късно за развитието на музея особено много допринасят проф. Петър Бакалов и проф. Васил Цанков. Във времето до днес тази значителна (повече от 15 000 образеца) колекция постепенно се попълва с материали, събирани в хода на научно-изследователската дейност на редица преподаватели, специалисти и студенти по геология в Софийския университет. Музеят в сегашния си вид е подреден през 1965 г. непосредствено преди откриването на Карпато-Балканската геологическа асоциация.