В основе коллекции – богатейшее частное собрание А.Р. Бродовского, переданное им в Губернский музей в 1918 г.
В настоящее время коллекция насчитывает около 3 тыс. предметов, в числе которых минералы, горные породы, окаменелости, органические остатки.
Интерес представляют янтари с инклюзиями: растительными остатками, капельками воды и пузырьками воздуха. Разнообразием отличается группа магматических горных пород. Интересны своей необычной формой (лошадь, верблюд, пеликан, динозавр, рыба, еж, пингвин и др.) представители осадочных горных пород – желваки песчаники с карбонатным цементом. Органические остатки представлены фрагментами, ядрами и отпечатками морских организмов – губок, мшанок, трилобитов, морских лилий, ежей и звезд, одиночных и колониальных кораллов, двухстворчатых, головоногих и брюхоногих моллюсков, а также фрагментами костей, зубов, рогов и бивней антропогеновых млекопитающих (шерстистого носорога, северного оленя и мамонта). Костные останки мамонта были найдены в 1940-1980-х гг. на территории Оршанского, Бешенковичского, Лиозненского, Толочинского районов Витебской обл. В окрестностях Витебска – на берегах Зап. Двины, в районе Марковщины, пос. Тарный, парка Мазурино, в карьере близ г. п. Руба.
Большую часть ювелирных камней коллекции составляют камни не органического происхождения: берилл, аквамарин, хризоберилл, опал, гранаты, топаз, турмалин, бирюза, лазурит, нефрит, жадеит, родонит, гематит, малахит, кварц, горный хрусталь, аметист, авантюрин, халцедон, яшма и др. Из ювелирных камней органического происхождения в коллекции присутствуют янтарь, жемчуг (мертвый), кораллы.