Esta coleção integra exemplares recolhidos durante a pesquisa de recursos minerais em diversos pontos do país. Agrupa, também, amostras provenientes de outros países, com formas cristalográficas de grande beleza.
Iniciadas as colheitas com os trabalhos de Amílcar de Jesus, Alfredo Bensaúde e Sousa Brandão, encontra-se hoje em exposição um conjunto de minerais, nacionais e estrangeiros, entre os quais se destacam os grandes cristais da mina da Panasqueira (Fundão), bem como exemplares da mina de Neves Corvo.
A coleção integra exemplares de combustíveis fósseis portugueses: carvão e petróleo e os minerais radioativos usados na extração do urânio.