Plusieurs collections de zoologie sont présentes au Muséum.

La conchyliologie : les coquillages régionaux - terrestres, d’eau douce et marins - sont exposés, les coquillages exotiques sont actuellement en réserve.

L'entomologie : les collections de coléoptères proviennent essentiellement de l’Albigeois, de la Montagne Noire et du Massif central. Les lépidoptères sont notamment représentés par une collection de papillons régionaux. S'y ajoutent quelques insectes exotiques. L’ensemble compte plus de 13000 insectes tous inventoriés.

L'ornithologie : le fonds datant en quasi-totalité du XIXe siècle totalise 700 oiseaux qui proviennent surtout des faunes françaises et européennes auxquelles s’ajoutent trois collections d’oologie (le oeufs) et une série de nids.

La mammalogie consiste en l'exposition de mammifères essentiellement régionaux.

L'herpétologie consiste en la présentation de crocodiles, lézards et serpents.
Quelques poissons de mer et d'eau douce sont également présentés.

Enfin une petite série d’animaux marins sont en réserve dont des coraux et des spongiaires donnés par Henri de Lacaze-Duthiers.