Colecția de plante vasculare cuprinde un număr de 74.984 exemplare caracteristice pentru flora și vegetația regiunii est-carpatice, dar și specii din alte regiuni ale țării obținute prin achiziții, donații și colectare.
În cadrul muzeului, începând din anul 1970 se constituie colecția Flora Moldavae Exsiccata, colecție care conține 7 centurii cu 70.000 coli de ierbar pregătite pentru schimb. Colecția de plante vasculare numără 16.000 piese primite la schimb din America de Nord, America de Sud, Africa, Asia, Australia și Europa.
Colecția de plante vasculare cuprinde 3000 specii dintre cele 3400 citate pentru flora României, fiind valoroasă din punct de vedere științific pentru taxonomie și stabilirea arealului de răspândire a diferiților taxoni. De asemeni, sunt conservate piese colectate din toate ecosistemele județului Bacău, printre care se numără și specii protejate precum: Saxifraga cimballaria, Cypripedium calceolus, Nigritella rubra.
.: Plante inferioare
.: Mamalogie
.: Ornitologie
.: Herpetologie
.: Plante vasculare
.: Entomologie
.: Geologie și paleontologie
.: Animale vii
.: Malacologie