Colecția de ornitologie se constituie începând cu anii '60 și cuprinde în prezent piese naturalizate, balguri, cranii și sternuri. Această colecție conservă 3.069 de exemplare care aparțin unui număr de 230 de specii. Exemplarele conservate au fost colectate ca urmare a cercetărilor științifice desfășurate de către specialiștii muzeului în diferite zone biogeografice a României.
Prin cele 230 de specii conservate, această colecție este reprezentativă pentru fauna Moldovei. Dintre piesele acestei colecții se remarcă exemplarele naturalizate de: cocoș de munte (Tetrao urogallus), bufniță (Bubo bubo), acvilă imperială (Acvila heliaca).
.: Plante inferioare
.: Mamalogie
.: Ornitologie
.: Herpetologie
.: Entomologie
.: Geologie și paleontologie
.: Animale vii
.: Malacologie
.: Plante vasculare