Палеонтологическая коллекция музея включает окаменелые ядра брахиопод, кораллы, фрагменты морских лилий, отпечатки позвоночных животных, членистоногих и растений, раковины моллюсков, гидроидные полипы, скелетные элементы иглокожих и окаменевшую древесину.
Остеологическая коллекция ископаемых представлена экспонатами кайнозойской эры (около 2 млн. лет назад). Этими древними предметами являются останки мамонта: бивни, фрагменты костей, зубы. Бивни мамонта были извлечены из недр земли еще в 1965 году во время горных работ на разрезе 3-4. Уникальную находку горняки передали в школу № 4, учащиеся которой в те годы активно занимались краеведением и даже помогали вести раскопки поселения древних людей близ города – севернее Проходной. А в 1985 году бивни подарили музею.
