Raccoglie oltre 3.000 pezzi provenienti da tutto il mondo (da 190 siti mondiali e 290 siti italiani), comprende inoltre una nutrita raccolta di rocce e fossili: tra le curiosità una meteorite ferro-nichelifera ritrovata negli anni Cinquanta durante la costruzione della diga di Barcis (nel territorio di Pordenone), un legno silicizzato artificialmente da Gerolamo Segato, la storia del costume da minatore con la ricostruzione del vestito da parata utilizzato dai minatori locali, la storia della strumentazione topografica, dalla groma romana alle più moderne attrezzature con una nutrita raccolta di strumenti, in particolare quelli usati nel rilievo in sotterraneo. La storia dell'uso civile dell'esplosivo, dalla scoperta della polvere nera ai moderni esplosivi utilizzati in campo industriale e civile, numerose attrezzature storiche a uso minerario come gravimetri e magnetometri. Di recente è stata aggiunta una nuova sezione con una mostra sulla geologia, geomorfologia e palentologia del Parco nazionale Dolomiti bellunesi. Visitabile anche la galleria sperimentale dell'Istituto minerario, con percorso didattico minerario e una stazione sismica