Il nucleo originario della collezione risale alla raccolta privata di Antonio Vallisneri, alla quale si sono aggiunte importanti acquisizioni dovute a donazioni ed esplorazioni, avvenute principalmente nel corso del XIX e del XX secolo. Di notevole importanza scientifica è l’esemplare storico di tartaruga liuto (Mar Tirreno), donata dal Papa Clemente XIII all'Università nel 1760 e divenuta olotipo della specie Dermochelys coriacea (Vandelli 1761), in seguito alla pubblicazione nella XII edizione del “Systema naturae” (Linneo, 1766). Complessivamente la collezione consta di quasi 500 campioni catalogati e restaurati, conservati prevalentemente in liquido. Di molti animali è purtroppo ignota la provenienza geografica.
I campioni di Anfibi catalogati sono 163, prevalentemente conservati in alcool per un totale di 74 specie. La maggioranza degli esemplari è di origine italiana, provenienti dal Nordest (Trentino Alto Adige, Veneto e Friuli Venezia Giulia). Nel 2013 è stata acquisita una collezione donata dal professor Cardellini (Dip. di Biologia), costituita da esemplari provenienti dal Sud America, in cui sono presenti specie estinte e minacciate.
I Rettili catalogati sono in totale 330 campioni per 131 specie. La provenienza geografica degli esemplari è prevalentemente italiana, sono inoltre presenti specie originarie dell'Africa e dell’Australia. Nel 2008 si sono aggiunti alla collezione erpetologia 24 esemplari allevati in cattività, donati dal sig. Mauro Ghidotti e naturalizzati a scopo didattico.