A múzeum őslénytani anyaga az egykori gyűjtő Legányi Ferenc, és a jó barát tudós Andreánszky Gábor munkásságának eredményeként nemzetközileg is kiemelkedő jelentőségű. A kiállítás ennek a két nagyszerű embernek állít emléket, úgy, hogy közben bemutatja az Északi-középhegység legfontosabb őslénytani lelőhelyein előkerült nővényi és állati kövületeket. A tárlat két teremben került megrendezésre.

A hagyományos típusú tárlókban a neogén üledékekből előkerült legjellegzetesebb növénymaradványok találhatók. A földtörténet során bekövetkezett klíma és környezeti változások jól nyomon követhetőek a kiállított tárgyak tanulmányozása során. Az idősebb üledékekben még igen sok, napjainkra kihalt növényfaj képviselőit találjuk, míg napjainkhoz közeledve egyre több ismerős névvel találkozunk.

A paleozoológiai anyag egy igen változatos ősi világról tájékoztat. A kiállatás tárlóiban, kronológiai sorrendben háromszázmillió év élővilágát tekinthetjük át. Megtalálhatók itt a mára már kihalt, háromkaréjúak, az un. trilobiták, vagy a dínók kortársaként ismert lábasfejűek (ezek maradványai a kastély új padlóburkolatában is megfigyelhetők). De találkozhatunk a ma is élő csigák, kagylók évmilliókkal ezelőtt élt rokonaival is. A terem végén pedig a mamut kortársai, a barlangi medve, hiéna, farkas, őstulok stb. látható.