La collection de paléontologie regroupe divers ensembles de roches et fossiles dont l'origine remonte au XVIII^ème siècle. Ces ensembles sont identifiés comme des collections partiulières : ils correspondent parfois à des gisements paléontologiques, d'autres fois à des champs disciplinaires ou encore à des collections personnelles. Roches, fossiles de plantes, coquilles, os divers composent ces collections et permettent sont utilisation à des fins de recherche scientifique ou dans un cadre de médiation scientifique.

Un travail d'inventaire est en cours pour recenser les objets de cette collection, dont la quantité est estimée à 100 000. L'essentiel des spécimens provient de l'espace rhénan (Alsace, Lorraine, sud de l'Allemagne) et permet un regard sur une période de l'histoire de la Terre allant d'environ - 500 millions d'années à l'actuel.

La collection est accompagnée de riches ensembles documentaires - références bibliographiques, cartes géologiques, archives manuscrites, lames minces, photographies ou encore divers supports pédagogiques.

Ces collections sont la propriété de l'École & observatoire des sciences de la Terre de Strasbourg et sont gérées par le Jardin des sciences de l'Université de Strasbourg.