Il nucleo storico della collezione risale alla raccolta settecentesca di Antonio Vallisneri, ma sono pochi i reperti attribuibili con certezza a quell’epoca; tra questi, il pesce luna troncato (Ranzania laevis) e i rostri di pesce spada(Xiphias gladius) e pesce sega (Pristis pectinata). La maggior parte degli esemplari risale ad acquisizioni e donazioni avvenute principalmente nel corso del XIX e del XX secolo.
La collezione è stata oggetto di catalogazione e attualmente consta di 693 campioni, prevalentemente conservati in liquido, oltre ad alcuni esemplari ottocenteschi naturalizzati di particolare bellezza e interesse scientifico.
I pesci attinopterigi (cioè quelli con uno scheletro osseo e struttura delle pinne a raggio) sono i più numerosi, con oltre 3500 esemplari appartenenti a 247 specie, mentre gli elasmobranchi (ovvero pesci con lo scheletro di cartilagine come squali e razze) sono soltanto un centinaio, per un totale di 20 specie.
Sfortunatamente, moltissimi preparati (circa il 40%) sono privi di indicazioni sulla provenienza; la maggior parte di quelli di origine conosciuta sono europei.
Degno di nota è lo squalo bianco tassidermizzato, lungo circa 4 metri, pescato in Adriatico nel 1823.