Colecția de mamifere cuprinde 106 piese, din care 92 reprezintă piese naturalizate și 14 piese sub formă de balguri. Exemplarele provin din colectările efectuate de specialiștii muzeului, iar câteva piese au fost primite ca donații din partea RNP-Romsilva, Filiala Tulcea și A.J.V.P.S. Tulcea. Cea mai veche piesă introdusă în colecție datează din anul 1962 – un exemplar de Canis aureus colectat din jud. Tulcea.
Speciile reprezentate în colecție aparțin următoarelor ordine și familii: Insectivora (Erinaceidae Talpidae), Chiroptera (Vespertilionidae), Carnivora (Mustelidae, Canidae, Felidae), Artiodactyla (Suidae, Cervidae); Rodentia (Sciuridae, Muridae, Cricedidae, Spalacidae, Myocastoridae), Lagomorpha (Leporidae).