Bereits im Treppenhaus begrüßen den Besucher der Paläontologischen Sammlung zahlreiche Skelette von Fischsauriern und Meereskrokodilen aus der Posidonienschiefer-Formation (rund 184 Millionen Jahre alt) von Holzmaden.
Besonders günstige Bedingungen am Meeresgrund haben dazu geführt, dass die Fossilien fast unversehrt überliefert wurden, teilweise sogar die Reste von Weichteilen oder Embryonen erhalten blieben.
Im Vorraum des Museums können einige spannende Spurenfossilien aus dem Erdaltertum und Erdmittelalter Spaniens, Italiens und Deutschlands betrachtet werden.
Skelett des Meereskrokodils Steneosaurus bollensis aus der Posidonienschiefer-Formation von Holzmaden (Foto: W. Gerber).
Ammonitenwand mit zahlreichen Gehäusen von Arieten und einigen Nautiliden aus dem Unteren Jura der Umgebung von Tübingen (Foto: Gerber).
Im zweiten Obergeschoss befindet sich die Paläobotanische Schausammlung, die die Entwicklung der Pflanzen seit dem frühen Erdaltertum bis in die jüngste Vergangenheit darstellt.
Danaeopsis marantacea aus dem Keuper (Lettenkohle) von Bibersfeld (Schwäbisch Hall), Sammlung F.A. Quenstedt.