Il museo universitario fu inaugurato nel 1881 e radicalmente ristrutturato nel 1988, in occasione del nono centenario dell'ateneo bolognese. Le dimensioni e il numero di pezzi conservati (circa un milione) ne fanno il più grande museo paleontologico italiano, nonostante i gravi danni subiti durante l'ultimo conflitto. Il percorso espositivo si articola in quindici sale ed è suddiviso in quattro sezioni: antiche collezioni dal XV al XVIII secolo; piante e fossili; collezioni di rocce e invertebrati fossili. Nel 2003 la sala dei dinosauri è stata arricchita con attrezzature multimediali