Al piano rialzato del palazzo, ospita la raccolta zoologica, mineralogica e paleontologica dello scienziato Lazzaro Spallanzani (1729-99). Integralmente conservata ed esposta secondo i criteri classificatori della fine del Settecento, presenta numerosi richiami alle “camere delle meraviglie” da cui trae origine. Tra le raccolte naturalistiche si segnalano, nella sala dedicata ad Antonio Vallisneri, un’esposizione di trofei africani di Raimondo Franchetti, del primo Novecento, e recenti esemplari di fauna del reggiano, raccolte botaniche dal XVIII secolo a oggi, tra cui l’erbario di Filippo Re, una sala di anatomia e l’esposizione dei resti fossili della balena Valentina, antichi di oltre tre milioni di anni fa, rinvenuti sulle colline reggiane della valle del Secchia.