พิพิธภัณฑ์มีสิ่งจัดแสดงและสะสมจำนวนมากกว่า 240,000 ชิ้น ได้แก่ ต้วอย่างสัตว์ 62,000 ชิ้น, ต้วอย่างพืช 135,000 ชิ้น, ต้วอย่างซากโบราณยุคหิน 1,700 ชิ้น และต้วอย่างหินแร่ 1,700 ชิ้น ซึ่งซากสิ่งมีชีวิตจำนวนมากเป็นชนิดที่หายากหรือเป็นชนิดเฉพาะถิ่นที่พบในประเทศจีนเท่านั้น เช่น ช้างแมมมอธแม่น้ำหวง, ซาลาแมนเดอร์ยักษ์, แพนด้ายักษ์, แอลลิเกเตอร์จีนจากแม่น้ำแยงซี

ซากดึกดำบรรพ์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดคือ ซากของมาเมนชีซอรัส (Mamenchisaurus hochuanensis) จากมณฑลเสฉวน ซึ่งสูงเท่าตึก 4 ชั้น และซากอื่นที่น่าสนใจเช่น มัมมี่[2]