Das Naturgehistorisches Museum von Trieste präsentiert eine umfassende botanische, zoologische, mineralogische, geologische und paläontologische Sammlung. Diese ist in zwei Hauptbereiche unterteilt: ein Bereich ist dem Publikum zugänglich, während der andere für Studierende und Spezialisten auf diesem Gebiet geöffnet ist.
Die botanische Sammlung umfasst etwa dreißig Kräuterbücher und weiteres Material, sowohl aus regionaler, als auch aus nationaler Herkunft.
Die zoologische Sammlung zeigt unter anderem Korallen, Steinkorallen, See und Süßwasserfische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere aus der ganzen Welt.
Die mineralogischen und paläontologischen Sammlungen sind umfangreich. Unter ihnen befindet sich ein fast vollständiger und anatomisch genauer Aufbau eines Hadrosaurus von zirka 4 m Länge, der in der Nähe von Triest gefunden wurde.
Hervorzuheben ist der Bereich zur Evolution der Hominiden mit dem Schädel des Uomo di Mompaderno und vielen bedeutenden Abdrücken von fossilen Hominiden, unter anderem der berühmten "Lucy".
Die wissenschaftliche Bibliothek verfügt über ein grosses Sortiment an Büchern und Zeitschriften (sowohl nationale als auch aus anderen Ländern).