Constituées au XIXe siècle, les collections historiques du muséum ont pour la plupart été détruites lors d'un bombardement de 1940. Elles ont ensuite été reconstituées grâces à des achats financés par des fonds des dommages de guerre, en particulier l'importante acquisition provenant de la société d'histoire naturelle de Levallois-Perret. Divers dons de particuliers ont également contribué à cet ouvrage. En réserve, les collections d’histoire naturelles sont désormais présentées au public lors d’expositions temporaires et dans le salon du premier étage depuis la réouverture du Musée de Picardie le 1er mars 2020.