Le collezioni naturalistiche presenti nella
struttura sono collezioni storiche chiuse, del XVIII e XIX secolo,
e collezioni recenti frutto di donazioni o di diretta acquisizione
del museo. Si tratta per lo più di collezioni che hanno
stretto riferimento con il territorio regionale e italiano. Sono
comunque presenti anche collezioni esotiche di insetti, uccelli,
pesci e mammiferi; anche le collezioni mineralogiche e
geo-paleontologiche presentano reperti che provengono da tutto il
mondo. In totale i materiali naturalistici conservati sono circa
20.000, e rappresentano i vari gruppi sistematici di ambito
zoologico, botanico e geo-mineralogico.
Le collezioni archeologiche sono per lo
più di proprietà statale e depositate presso il museo
e solo in minima parte di proprietà civica, frutto di
donazioni di materiali raccolti prima del 1909 o di materiali
provenienti dall'estero. Si tratta di reperti relativi a raccolte
di superficie o scavi che negli anni hanno interessato il
territorio di Montebelluna e dintorni (es. Cornuda, Vidor ecc.).
Sono collezioni di materiali che temporalmente coprono con discreta
continuità il periodo che va dal paleolitico all'epoca
romana.