Col·lecció Guillem Colom Casasnovas
Està formada per 17.000 preparacions micropaleontològiques, especialment de foraminífers de diverses procedències, principalment de jaciments de les Balears. També hi ha una representació de foraminífers actuals, generalment del Mediterrani, així com de mostres preparades per al seu estudi i una col·lecció de preparacions de làmina fina. La documentació està formada per una extensa biblioteca, bona part sobre micropaleontologia, però també sobre geologia i història natural general, així com col·leccions de revistes especialitzades; un important conjunt de la correspondència científica del titular de la col·lecció així com exemplars de les seves pròpies obres i treballs; sèries de dibuixos originals i làmines de treballs originals, científics i divulgatius sobre geologia, micropaleontologia i història natural; plaques fotogràfiques de fotomicrografies; fitxes sistemàtiques i bibliogràfiques i quaderns de camp. La col·lecció, de titularitat municipal, inclou material tipus.
Altres Col·leccions
Col·lecció general
Aquesta col·lecció reuneix tots els materials generats pel Museu des de la seva fundació així com les col·leccions donades o dipositades per investigadors independents o per altres persones o institucions.
Col·lecció Juan Bauzá Rullan
Està formada per un nombre elevat d’exemplars fòssils (ca. 35.000) de Balears i d’altres procedències.
Col·lecció William Waldren
Aquesta singular col·lecció està formada per un nombre important de restes fòssils de Myotragus balearicus Bate, un arctiodàctil endèmic de les Balears que s’extingí coincidint amb el poblament humà de l’arxipèlag.