Il nucleo storico della collezione ittiologica risale alla raccolta settecentesca di Antonio Vallisneri ma sono pochi i reperti attribuibili con certezza a quell’epoca; tra questi il pesce luna troncato (Ranzania laevis), i rostri di pesce spada (Xiphias gladius) e di pesce sega (Pristis pectinata). La maggior parte degli esemplari risale ad acquisizioni e donazioni avvenute principalmente nel corso del XIX e del XX secolo.

La collezione è stata oggetto di catalogazione e attualmente consta di 693 campioni, prevalentemente conservati in liquido (85%), oltre ad alcuni esemplari ottocenteschi naturalizzati di particolare bellezza e interesse scientifico. Degno di nota è lo squalo bianco tassidermizzato, lungo circa 4 metri, pescato in Adriatico nel 1823 e recuperato dal prof. Andrea Renier, allora docente di Zoologia e Direttore del Museo.

I pesci Actinopterigi sono i più numerosi, con oltre 3500 esemplari appartenenti a 247 specie mentre gli Elasmobranchi sono soltanto un centinaio per un totale di 20 specie. Sfortunatamente moltissimi preparati sono privi di indicazioni sulla provenienza (circa il 40%) e la maggior parte proviene dall’Europa.