Sono esposti reperti fossili provenienti dall’Umbria Meridionale, sia di origine continentale che marina. I pezzi esposti sono circa 300, ma nella struttura ne sono conservati diverse migliaia e costituiscono importantissime testimonianze paleontologiche: la collezione di micromammiferi del Plio – Pleistocene è la più completa d’Italia, mentre quella di vertebrati è la più importante dell’Umbria dal punto di vista scientifico.

Ultimamente sono stati acquisiti anche i resti di un cetaceo pliocenico estratti dalle argille dell’orvietano.