Экспозиционная коллекция музея пермских древностей насчитывает более двух тысяч экспонатов. В коллекцию геологии входит собрание различных природных минералов и горных пород Прикамья, Урала и зарубежных стран: кристаллы кварца, самоцветы, соли, горючие полезные ископаемые, поделочные камни (агат, яшма, гипс, малахит) и руды металлов — знаменитые медистые песчаники, хромовые руды и огнеупоры. Также здесь выставляется фрагмент Оханского метеорита, найденного недалеко от села Таборы после метеоритного дождя в 1887 году, среди множества камней весом от одного до двухсот с лишним килограмм. В палеоботанической коллекции музея представлены растения каменноугольного и пермского периодов, древние насекомые, беспозвоночные и позвоночные животные.
Одним из самых популярных экспонатов музея являются останки мамонта, найденные в 1927 году в Верещагинском районе Пермского края.
