Die Mineraliensammlung umfasst ca. 180.000 Proben und beinhaltet rund 3.000 Mineralienarten, was rund 60 % aller bekannten Minerale entspricht. Sie ist die größte und artenreichste Mineraliensammlung Deutschlands und damit von vergleichbarer Bedeutung wie die Sammlungen anderer großer Naturkundemuseen Europas.

Die Sammlung blickt auf eine lange und lebendige Geschichte zurück. Der regionale Schwerpunkt der Sammlungsobjekte liegt auf Deutschland, Polen, dem Gebiet der ehemaligen österreichisch-ungarischen Monarchie und Russland.

Eine Auswahl der Sammlung mit ca. 4.300 Proben von 1.077 Mineralienarten ist im Mineraliensaal der öffentlichen Ausstellung zugänglich gemacht. Weiterhin sind Sammlungen von Kristallmodellen, technischen Produkten und dazugehöriges Archivmaterial vorhanden. Auch eine Reihe von wissenschaftlich wertvollen Typproben gehört der Sammlung an.