Die Sammlung von Vertebrati, mit mehr als 20.000 Funden, umfasst sowohl naturalisierte Exemplare als auch in Flüssigkeit zubereitet. Die Sammlung gliedert sich in fünf Sammlungen, bestehend aus:
- Fische, Amphibien und Reptilien (meist flüssig gelagert),
- Vögel und Säugetiere (vorwiegend trocken zubereitet).

Diese Exemplare stammen vorwiegend aus der Region und stammen aus Forschungen oder Spenden von Organisationen oder Privatpersonen. Unter den historischen Sammlungen sind die ornithologischen Sammlungen von G. Vallon und L. Colussi besonders wichtig.

Das ikonischste und historisch bedeutsamste Relikt ist zweifellos der Kopf des afrikanischen Elefanten, der 1939 von Italo Balbo in Kenia abgeschossen und dann dem Museum geschenkt wurde.