Istituito nel 1961 il museo ha sede nel cinquecentesco edificio dell'Ospedale Santo Spirito. Il nucleo principale delle collezioni è rappresentato dalle raccolte di molluschi fossili e di scheletri di cetacei rinvenuti dalla fine del Settecento nelle aree calanchive della val d'Arda e delle valli limitrofe. Un patrimonio particolarmente ricco tanto da portare, nella seconda metà dell'Ottocento, all'istituzione di un piano geologico, il Piacenziano, relativo proprio ai fossili esposti in museo. Di particolare interesse anche le raccolte estere e la collezione di vertebrati del Quaternario padano con crani di bisonti, cervi e parti scheletriche di elefanti, rinoceronti e ippopotami. Presso il museo è attivo un centro di educazione ambientale che svolge anche attività all'aperto nelle aree della Riserva naturale geologica del Piacenziano