Colectia de geologie, infiintata in anul 1968, este alcatuita din trei sectiuni: colectia de minerale, colectia de petrologie si colectia de paleontologie. Cel mai vechi esantion din cadrul colectiei dateaza din anul 1968 si reprezinta un calcit din zona Dealului Cortelu (localitatea Somova, judetul Tulcea). In prezent colectia de geologie contine 1125 esantioane provenite de pe teritoriul Romaniei (Dobrogea - marea lor majoritate, Bazinul Transilvaniei, Sub-Carpati, Depresiunea Getica, M-tii Apuseni, M-tii Rodnei) cat si din alte tari (China, Islanda, Cehoslovacia, Italia). Un loc aparte il ocupa esantioanele de "flori de mina", achizitionate de la colectionari particulari sau prelevate din minele maramuresene.