Museo universitario allestito nel cinquecentesco palazzo Cavalli, ristrutturato nel XVII secolo, trae origine nel 1733 da una donazione settecentesca del medico e naturalista Antonio Vallisneri. Presenta fossili e documenti relativi alla preistoria nel Veneto ed è articolato in quattro sezioni: vegetali, invertebrati, vertebrati e collezioni litologiche. Di rilievo: delfini fossili portati alla luce nel Bellunese; esemplari di pesci, palmizi e coccodrilli provenienti dal giacimento di Bolca, in provincia di Verona. È presente anche una sezione di manoscritti e libri, per lo più del Settecento