Mineralų muziejus veikia nuo 1972 metų. Mineralų ir uolienų ekspozicijos didžiąją dalį sudaro daug metų Jekaterinburge gyvenusio ir dirbusio A. Žukelio (1899-1977) kolekcija, kurią jis 1965 m. padovanojo Lietuvai.
Šiuo metu muziejuje saugomos 85 kolekcijos, bendras eksponatų iš įvairiausių pasaulio vietų skaičius – pusketvirto tūkstančio. Daugiausia mineralų atvežta iš Uralo, Vidurinės Azijos, Užbaikalės, Kaukazo, Kolos. Yra spalvingų mineralų iš Birmos, Šri Lankos, Afganistano, Mozambiko, Australijos, Grenlandijos. Ekspozicijoje puikuojasi Uralo ir Brazilijos smaragdas, ametistas, kalnų krištolas, rubinas, piropas, Australijos opalas, almandinas, Irano turkis, Pietų Afrikos krokidolitas. Yra brangiųjų ir apdailos akmenų, įvairių juvelyrinių dirbinių iš rubino, smaragdo, kalnų krištolo, malachito.Meteoritų – “svečių” iš kosmoso – muziejuje – net dvidešimt šeši.
Įspūdingiausi – Sichote-Alynės geležinio meteorito 5,6 ir 2,7 kg gabalai, Zabrodjės (Baltarusija) akmeninis chondritas, Arizonos (JAV) geležinis meteoritas. Yra ir meteoritų, nukritusių Lietuvoje – Žemaitkiemyje ir Andrioniškyje.Uolienos sugrupuotos pagal kilmę bei sudėtį į magmines, metamorfines ir nuosėdines. Magminės uolienos – tai granitas, pegmatitas, dioritas, gabras, liparitas, kvarcinis porfyras, vulkaniniai pelenai, bombos, tufas. Metamorfinės uolienos – tai gneisas, amfibolitas, įvairus skalūnas, skarnas, milonitas ir kt. Didelę ekspozicijos dalį sudaro nuosėdinės klastinės (smėlis, smiltainis, molis) ir chemogeninės bei organogeninės (klintis, kreida, akmens druska, gipsas, akmens anglis, gintaras bei jo atmainos) uolienos.
Muziejuje pakabintame žemėlapyje pažymėti Lietuvos naudingųjų iškasenų dolomito, klinties, molio, opokos, smėlio bei žvyro telkiniai, geležies rūdos, anhidrito, valgomosios druskos klodai, mineralinio vandens išplitimas, gintaro sąnašynai, Lietuvoje aptikti nemaži naftos telkiniai, geoterminė Žemės gelmių šiluma.Prie muziejaus yra įrengta paleontologinių kolekcijų saugykla, kurioje saugomos vertingos mokslui monografinės kolekcijos, įvairūs fosilijų (suakmenėjusios faunos ir floros) rinkiniai.