Geološka zbirka Oddelka za geologijo je bila ustanovljena leta 1920 na pobudo profesorja Karla Hinterlechnerja in Marijana Salopeka. Oba sta se dobro zavedala, da so dobre študijske zbirke pogoj za kakovosten študij. Zbirka je nastala in se urejala po zgledu drugih evropskih geoloških zbirk muzejev in univerz. Zbirke se je skozi čas dopolnjevalo z obsežnimi nakupi, ki so jih med drugim omogočili sponzorji in industrija, vzorci so v zbirko prihajali kot dar zasebnikov in študentov. Primerke pa so sistematično zbirali tudi na terenskih vajah in ekskurzijah. Večina nakupov se je opravila preko nemškega podjetja Franz Kranz iz Bonna. Med ustanovne zbirke, ki so bile odkupljene kot zasebne zbirke štejemo: zbirko ravnatelja Kranjske hranilnice in predvojnega dunajskega dvornega svetnika Melhiorja Pirnata, zbirka Johana del Cota iz Brežic, polkovnika Hoernesa iz Lienza, Teodorja Wippla iz Kirchendorfa ob Kremži. V zbirko so primerke darovali nekdanji slovenski rudniki: Uprava litijskega rudnika Sitarjevec, Mežiški rudniki in rudnik Idrija. Zbirka je skozi čas rasla in leta 1947 našla svoje prostore v stavbi Montanistika. Del paleontološke zbirke se je hranil na Filozofski fakulteti in v prostorih na Privozu 11.
Za mineraloško-petrološko zbirko so po Hinterlechnerju skrbeli profesorji Vasilij Vasiljevič Nikitin, Ljudmila Dolar Mantuani, Jože Duhovnik, Dušan Kuščer, Matija Drovenik ter asistenti pater Janez Žurga, Dragica Strmole, Ciril Gantar in drugi. Pred drugo svetovno vojno je imela zbirka tudi svojega kustosa, češkega rudarskega inženirja Frana Jando, ki je to funkcijo opravljal do leta 1932. Za paleontološki del pa so skrbeli Špela Goričan, Anton Ramovš, Ivan Rakovec, Janez Dirjec, Vasja Mikuž, Jernej Pavšič in Ivan Turk, Rihard Šimnovec in Marijan Grm.
Zbirka, kot jo poznamo danes, je bila urejena in predana svojemu namenu 29. novembra 2019. Zbirke Oddelka za geologijo lahko danes obravnavamo kot enotno zbirko, ki je sestavljena iz več podzbirk: mineraloška, petrološka, paleontološka, osteološka, zbirka rud in premogovo ter stratigrafska zbirka. Kot celoto jo lahko uvrstimo med največje in najpomembnejše geološke zbirke v Sloveniji. Z več kot 25 000 različnimi primerki iz različnih držav sveta predstavlja pomembno naravno in kulturno dediščino.
Osnovni namen geološke zbirke Oddelka ostaja enak, ohranjati pomembne študijske pripomočke in gradiva. Del zbirke je urejen v razstavno zbirko, pomembni primerki pa se hranijo kot zgodovinski primerki in v depoju. Za strokovno urejanje in razvoj Geološke zbirke Oddelka za geologijo danes skrbi kustos Tristan Rome. Geološka zbirka danes podpira univerzitetni študij, znanstvenoraziskovalno delo, varovanje geološke dediščine ter popularizacijo geoloških znanosti.
Ogled zbirke je možen po predhodnem dogovoru.