Колекцията от фосилни, субфосилни бозайници и палеоантропология, съхранявани в основната сграда на музея (София) включва към 4500 образци (кости, фрагменти от кости или цели скелети) от фосилни (палеогенски, късномиоценски, плиоценски и плейстоценски) бозайници от повече от 80 вида; над 500 бр. палеоантропологични останки; над 5500 образци от субфосилни бозайници (изкопаеми кости от холоцена) от тридесетина вида и домашни форми.