Наразі колекції геолого-географічного відділу Природничого музею налічують близько 13000 одиниць зберігання мінералогічних, петрографічних та палеонтологічних зразків, що поповнювались впродовж майже 145 років. Однак, найбільша кількість експонатів потрапила до музею під час Радянського періоду.

Вагомий внесок у поповнення колекцій за Радянський час здійснила Уральська геолого-розвідувальна експедиція (УГРЕ), що була заснована у 1948 році в м. Свердловськ (Росія), та виникла в наслідок об’єднання багатьох геологознімальних груп, що працювали по всьому Уралу. Компанія стала найбільшим геологознімальним підприємством на той час, що займалась пошуком та розвідкою родовищ мінералів та гірських порід, гідрогеологією, інженерною геологією, проводила топогеодезичні та гірничо-бурові роботи і наукові дослідження у різних регіонах Радянського Союзу, зокрема на Уралі, у Сибіру, на Кольському півострові, у Середній Азії, на Далекому Сході та Кавказі.

Велика кількість зразків, що була закуплена у 1948 році в УГРЕ для геологічного музею стала основою навчальної бази на геологічному факультеті Чернівецького університету. Починаючи з 1950 року у складі геолого-географічного музею функціонували мінерало-петрографічна лабораторія, палеонтологічний кабінет та майстерня для шліфування зразків мінералів і гірських порід.

Унікальна колекція з Уралу, Кольського півострова та Хібін, Кавказу та Сибіру, Далекого Сходу представлена в окремому залі геолого-географічного відділу Природничого музею, що має назву «Регіональна геологія».

Уральські гори вважають світовою скарбницею гірських порід та мінералів. Найбільший інтерес у вітринах представляють зразки із Уральських гір та Ільменського заповідника, що там розміщується – єдиного мінералогічного у світі. Саме тут у численних пегматитових прожилках зустрічаються топаз, аквамарин, фенакіт, циркон, сапфір, турмалін, амазоніт, кварц-аметист, гранат та корунд. У цьому регіоні вперше було виявлено 16 нових мінералів. Усі ці зразки мінералів представлені у вітринах, що мають назву «Гірські породи та мінерали Уралу» та «Ільменський заповідник».

Привертають увагу породи Кольського півострова та Хібін. Яскраво висвітлюють літологічний склад Балтійського кристалічного щита у вітринах залу «Регіональна геологія» місцеві хібініти, мурманіти, біломорити, евдіаліти, усінгіти, нефелінові сієніти, амазоніти, лідіти, норити, луяврити, гранати-альмандини та інші.

Значним багатством та різноманіттям представлені зразки гірських порід та мінералів Сибіру. Із Західносибірською низовиною пов’язують потужні та промислові родовища нафти, природного газу та кам’яного вугілля, а з фундаментом Східносибірської платформи родовища залізних руд, рідкісних та кольорових металів, слюд, графіту, апатиту, гагату та численні алмазоносні трубки в комплексі з гросуляром, піропом та меланітом.

Крім того, в експозиційній колекції розділу «Регіональна геологія» представлені ексклюзивні зразки обсидіану та ігнімбриту, вулканічних туфів з Вірменії, кімберлітова порода з Якутії, стеатиту та нефриту з Саян, жаду з Казахстану, мармурового оніксу з Узбекистану, яшми з Алтаю, лазуриту та шпінелі з Паміру, мармуру з Грузії, офікальциту та кальцифіру з Хабаровського краю, сірки з Камчатки та багато цінних зразків мінералів та порід з інших територій.

Впродовж багатьох років вітрини та фонди геолого-географічного відділу Природничого музею поповнювались завдяки роботі Уральської геолого-розвідувальної експедиції. Велика кількість унікальних експонатів, зібраних уральською експедицією із різних куточків тодішнього Радянського Союзу відображають величезне багатство «каменів» найкрасивіших та найвіддаленіших регіонів світу.