Nerosty a horniny se do muzejní sbírky dostaly hned v době vzniku jihlavského muzea. Dnes je geologická sbírka tvořena převážně ukázkami nerostů a hornin, méně jsou zastoupeny zkameněliny a tektity. Významnou součástí sbírky je i rozsáhlá kolekce nábrusů a výbrusů.

Většina materiálu pochází z Českomoravské vrchoviny nebo přilehlých geologických jednotek, zastoupeny jsou ale i významné mineralogické lokality České republiky a světa. Ve sbírce je kolem

6 500 položek, což představuje přes 10 000 jednotlivých vzorků. Specializací sbírky jsou rudní ložiska a pegmatity Českomoravské vrchoviny.

Geolog muzea se dlouhodobě ve výzkumné i sbírkotvorné činnosti specializuje na výzkum geneze polymetalických rudních ložisek. S tím úzce souvisí i široká spolupráce s archeology a historiky na montánních výzkumech Vysočiny.