Zbiory Muzeum Geologicznego Oddziału gromadzone są od 1964 r. Organizatorem Muzeum i jego długoletnim kustoszem była prof. dr hab. Halina Żakowa (1927-1996). Zbiory obejmują obecnie 220 skatalogowanych kolekcji naukowych, zawierających łącznie kilkanaście tysięcy okazów: skał, skamieniałości i minerałów. W zbiorach przechowywane są głównie cenne ze względów porównawczych kolekcje dokumentacyjne skamieniałości. Kolekcje te są przechowywane w pomieszczeniach magazynowych i udostępniane zainteresowanym badaczom.
Część zbiorów (około tysiąca okazów) prezentowana jest jako ekspozycja w sali muzealnej. Zainteresowani mogą także obejrzeć 10 dodatkowych gablot (uzupełniających tematykę stratygraficzną i surowcową) rozmieszczonych na korytarzach Oddziału.
Ekspozycję muzealną uzupełnia ekspozycja plenerowa - lapidarium zlokalizowane w ogrodzie, za budynkiem Oddziału.
{slide=Muzeum organizuje także wystawy czasowe. W ubiegłych latach były to wystawy:}
- Skały księżycowe – 1973 r.
- Rośliny lasu karbońskiego – 1992 r.
- Polska siarka 1953-1993 – 1993 r.
- Dinozaury – od jury w Górach Świętokrzyskich do „Parku Jurajskiego” – 1994 r.
- Antarktyda – geologiczne świadectwa przeszłości – 1995 r.
- Tęcza w kamieniu – 1996 r.
- Różnych marmurów są kopalnie – 1997 r.
- Przedziwny świat muszli – 1997 r.
- Okruchy mikroświata – 1998 r.
- Bursztyn – skarb dawnych mórz – 1999 r.
- Dinozaur – dilofozaur – 1999 r.
- Wapienne skarby – 2000 r.
- Krewni i znajomi wieloryba z Pińczowa – 2001 r.
- Pod opieką świętej Barbary – 2001 r.
- Jan Czarnocki i jego Góry Świętokrzyskie - 2001 r.
- Era krzemu – 2002 r.
- Życie i dzieło prof. Stanisława Pawłowskiego (1910-1992) – 2002 r.
- Morze i ląd – skamieniałe światy – 2003 r.
- Aurum znaczy złoto – 2004 r.
- Podróż w czasie, czyli jak to było w triasie – 2006 r.
- Tropami kolczastych dinozaurów – 2007 r.
- Czas mamuta - 2009 r.
{/slide}
Muzeum jest organizatorem etapu regionalnego (województwo świętokrzyskie i łódzkie) corocznego Ogólnopolskiego Konkursu Geologiczno-Środowiskowego. Jest to konkurs plastyczny dla uczniów szkół podstawowych i konkurs wiedzy dla uczniów szkół ponadpodstawowych organizowany przez Państwowy Instytut Geologiczny.