La collezione teriologica risale principalmente al XIX e XX secolo e si è arricchita a seguito di donazioni e grazie all’opera di acquisizione di nuovi esemplari da parte del Prof. Stefano Andrea Renier (1806-1829). Alcuni reperti provengono dalle esplorazioni effettuate in Africa dal Cavalier Acerbi, nella prima metà dell'800, e da Giuseppe Antinori nella seconda metà dello stesso secolo.

Dal 2007 la collezione è stata oggetto di un grosso intervento di restauro e successivamente è stata catalogata. Sono conservati circa 400 esemplari, prevalentemente naturalizzati, oltre ad alcuni preparati osteologici e anatomici, per un totale di 130 specie.
Sfortunatamente moltissimi sono i preparati privi di indicazioni sulla provenienza geografica e la consultazione dei cataloghi e dei documenti storici, permetterà probabilmente di recuperare ulteriori informazioni sulle acquisizioni dei reperti.
La maggior parte delle specie deriva dall’Europa (58%).

Il Museo conserva alcune parti dello scheletro di un esemplare di capodoglio (Physeter macrocephalus, Linnaeus, 1758), cacciato da pescatori locali nei pressi di Zara nel 1767: il cranio, 14 vertebre (delle 50 normalmente presenti) e 13 paia di coste, su una delle quali è riportata l'incisione della località e della data del recupero dell'animale: "Biograd, 1 Febbraio 1767".