Le raccolte mineralogiche e quelle geologico-litologiche del Museo di Mineralogia e Petrografia dell'Università di Torino, in comodato d'uso al MRSN, sono costituite da materiali di elevatissimo interesse scientifico, didattico ed ostensivo, e da altrettanta valenza storica.
La collezione mineralogica riporta sul catalogo storico manoscritto 16547 campioni, mentre almeno altri 5000-6000 esemplari sono ancora da sottoporre a verifica, determinazione e catalogazione. La collezione, di tipo sistematico generale, comprende alcune significative sottosezioni topografiche e tematiche di interesse storico e scientifico, spesso con elevata valenza ostensiva. Tra questi si possono ricordare i campioni provenienti dalle miniere di Brosso e di Traversella (Valchiusella, Torino), con gli esemplari più significativi al mondo (sia dal punto di vista estetico sia da quello di studio) per queste località, e i campioni provenienti dalla Val d'Ala (con gli storici siti del Pian della Mussa, di Balme, di Ala di Stura, ecc.), studiati da decine di ricercatori italiani e stranieri da oltre due secoli. A questi vanno aggiunti la grande raccolta di minerali del Vesuvio, di interesse soprattutto scientifico, derivata agli importanti scambi effettuati nel XIX secolo con il Museo di Mineralogia di Napoli, ed integrata dalle raccolte di Ferruccio Zambonini, direttore del Museo di Mineralogia dell'Università di Torino all'inizio del XX secolo, prima di trasferirsi a Napoli, e di vari altri studiosi.
Particolarmente interessante dal punto di vista espositivo è la collezione cristalli, una raccolta che risale alla seconda metà del XIX secolo costituita da una serie di cristalli sciolti, in parte tagliati, montati su sostegni metallici (fatti a mano), tuttora con basette e cartellini dell'epoca. Altrettanto affascinante è collezione gemme e di materiali lavorati, una raccolta ottocentesca costituita da una serie di gemme, spesso montate su sostegni metallici con basette e cartellini dell'epoca, e da un cento numero di manufatti in pietre dure e semi-preziose.
Di straordinario interesse scientifica è poi la collezione di meteoriti, che comprende alcuni esemplari di importanza mondiale, e che insieme ai campioni del MRSN costituisce una delle raccolte più significative d'Italia.
Tra le raccolte di rocce, oltre 3500-4000 esemplari, tuttora in corso di studio, sono presenti una significativa porzione delle rocce descritte nel Catalogue raisonné de la collection mineralogique du Musée d'Historie Naturelle du Turin, redatto dall'abate Stefano Borson nel 1830, costituenti il primo nucleo delle collezioni mineralogiche e geologiche torinesi, e varie raccolte di tipo topografico allestite tra il XIX secolo e i primi anni del XX secolo (rocce della penisola arabica, rocce della California, rocce della Scandinavia, ecc.). Notevole interesse storico hanno in particolare la raccolta di minerali e rocce dell'Egitto, realizzata nella prima metà del XIX secolo (collezione Boreani-Pollonera) e quella dei campioni di minerali e rocce raccolti durante la spedizione della nave "Stella Polare" sotto la guida di Amedeo di Savoia, Duca degli Abruzzi, entrambe recentemente ristudiate da ricercatori del Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università e del Museo Regionale di Scienze Naturali di Torino.