Les collections du Muséum comptent 376.000 spécimens, dont de très beaux herbiers (150.000 spécimens). Le musée est surtout connu pour ses collections de paléontologie, notamment de dinosaures : près de 1000 restes de dinosaures. La paléontologie compte également de nombreux végétaux fossiles (4600 spécimens), dont la collection du Marquis de Saporta, l’un des fondateurs de la paléobotanique.
Les mammifères : 546 spécimens. Oiseaux : 1 970 spécimens.
422 reptiles, 29 amphibiens et 83 poissons. L'entomologie : 39 570 spécimens.
La malacologie et divers invertébrés : 89 000 spécimens.
L'accueil du public se fait uniquement pour des activités pédagogiques.
Les programmes des ateliers pédagogiques, des conférences et des actualités du muséum sont disponibles sur le site des Amis du Muséum d'Histoire Naturelle d'Aix-en-Provence.