Početak stvaranja zbirki minerala i stijena u Hrvatskoj seže još u prvu polovinu 19. stoljeća u doba Hrvatskoga narodnog preporoda. U prikupljanju građe za muzejsku zbirku sudjelovale su brojne značajne ličnosti poput književnika Antuna Mažuranića, nadbiskupa zagrebačkog Jurja Haulika, osnivača Gospodarskoga društva Pavla Hatza, te samoga vođe Ilirskoga pokreta Ljudevita Gaja. Nakon Ljudevita Vukotinovića koji je dao veliki doprinos mineralogiji i formiranju prvih zbirki, njegov rad nastavljaju školovani geolozi; Gjuro Pilar, Mišo Kišpatić, Fran Tućan, Ljudevit Barić i drugi.

            U današnje vrijeme poznato je više od 4700 različitih minerala, no za samo stotinjak se može reći da su česti, pedesetak je rjeđih, dok je većina rijetkih ili iznimno rijetkih.

Posebnu vrijednost Sistematske zbirke čine minerali iz najpoznatijih svjetskih nalazišta od kojih su neka tipski lokaliteti.

Carstvo minerala, prikazano u stalnom postavu Mineraloško-petrografskoga odjela, pored Sistematske zbirke minerala obuhvaća i specijalističke mineraloške zbirke. To su prije svega povijesne zbirke "Lanza" i "Kišpatić", Zbirka parageneze rudnika Stari Trg (Trepča), Kosovo, Zbirka dragog kamenja i Zbirka dragog opala, Zbirka lepoglavskog ahata, Zbirka hijalofana iz Busovače u Bosni i Hercegovini

            Cjelina "Stjenoviti planet Zemlja" prikazuje tri glavne petrografske zbirke; magmatske, sedimentne i metamorfne stijene. Osim sistematike stijena, ova izložbena cjelina sadrži i prikaz Svemira i postanka Zemlje, Zbirku izvanzemaljske materije (meteorita), Zbirku Vezuvskih lava i Zbirku speleotema (siga).

Poseban značaj ima Zbirka vezuvskih lava koju je 1895. godine prikupio Mijo Kišpatić. Zbirka sadrži uzrke svih značajnijih erupcija počevši sa katastrofalnom erupcijom iz 79. godine, kada se zatrpani Pompeji.

Zbirku izvanzemaljske materije (meteorita) čini pedesetak primjeraka s različitih svjetskih lokaliteta, a poseban značaj imaju primjerci iz Hrvatske; Hrašćina, Miljana i Dubrovnik. Posebnu vrijednost ima hrašćinski meteorit koji se danas čuva Naturhistorisches Museumu u Beču kao prvi primjerak danas bogate zbirke meteorita.