Коллекция по истории Тюменского университета начала формироваться с 1996 г. по инициативе его ректора Г.Ф. Куцева. Концепция создания и развития музейного собрания была сформулирована преподавателями исторического факультета под руководством профессора, доктора исторических наук В.А. Данилова, оформлением экспозиции занимались первые сотрудники музея, историки Д.Н. Макаренко и Е.И. Кочегов. Хронологически самые ранние экспонаты коллекции относятся ко времени создания первого вуза Тюмени – Тюменского агропедагогического института, открывшегося в 1930 г., который уже впоследствии был переименован в Тюменский государственный университет. К настоящему моменту фондовое историческое собрание университета насчитывает свыше трех тысяч предметов, среди которых значительное место занимают фотоматериалы, копии документов и предметы, раскрывающие страницы его истории, хранящие свидетельства успехов и побед его студентов, выпускников и преподавателей.

Коллекция археологии Тюменского государственного университета представлена различными находками с раскопок, которые получены в ходе более чем 30 лет археологических исследований ТюмГУ. Материалы археологических коллекций, охватывают территорию Западной Сибири и отражают историю человечества начиная с эпохи каменного века и заканчивая эпохой средневековья, включая коллекции городской археологии городов Тюмени и Тобольска. Ряд памятников изучался археологами на протяжении нескольких лет. Полевые археологические исследования проводились преподавателями, сотрудниками и студентами ТюмГУ с 1978 г. по 2012 г. на территории: Казанского, Сладковского, Упоровского, Исетского, Абатского, Бердюжского, Омутинского, Армизонского, Ишимского, Ялуторовского и Тюменского районов. Формирование этнографической коллекции Университета было начато в 1986 г. и происходило в процессе археографических, а позднее историко-этнографических экспедиций студентов и преподавателей исторического факультета ТюмГУ. На сегодняшний день, этнографическое собрание представлено семью коллекциями: коллекция икон, декоративно-прикладного искусства, коллекция орудий труда, коллекция мебели, хозяйственной и домашней утвари, коллекция осветительных и точных приборов, коллекция музыкальных инструментов и коллекция предметов на бумажной основе, коллекция чертёжных и канцелярских инструментов. Основная часть этнографических материалов отражает жизнь русского населения Зауралья. Значительный интерес представляют предметы, представляющие традиционную жизнь старообрядчества. На сегодняшний день коллекции переданы на постоянное хранение в ГАУК ТО «Тюменское музейно-просветительское объединение», однако они доступны для студентов и преподавателей университета для изучения и написания учебных и научных работ.

Коллекция Биоразнообразия Тюменской области была основана в 1935 г. по инициативе преподавателя факультета естествознания А.Д. Шаронова. Активно исследуя фауну Тюменской области Александр Дмитриевич не только значительно пополнил коллекцию, формирующуюся при кабинете зоологии, но и собрал материал для научного обмена. Благодаря его обменной деятельности в собрании появились чучела экзотических птиц и животных: колибри, зимородка, нектарницы, тонкотелой обезьяны и некоторых других видов, а также настоящие исторические реликвии: стервятник из коллекции академика Н.А. Северцева и чучела копытных (марал, сибирский козерог, архар), изготовленные из шкур, собранных экспедицими Н.М. Пржевальского. Дальнейшее развитие коллекции связано с именами В.Е. Кюкена и его ученика А.Д. Парфёнова, усилиями которых небольшое факультетское собрание зоологических экспонатов превратилось в настоящую музейную коллекцию, раскрывающую биоразнообразие Тюменского региона. В настоящее время коллекция насчитывает более полутора тысяч экспонатов, основу которой составляют чучела птиц (около 1000 экземпляров). Кроме того, она включает представителей млекопитающих, рептилий, амфибий, рыб и насекомых. В последнее время благодаря студентам, аспирантам и выпускникам Института биологии значительно расширилась география сборов, а сама коллекция пополнилась представителями фауны отдалённых регионов России и других уголков мира. Жемчужинами собрания являются чучела интересных и редких животных и птиц, таких как белоклювая гагара, белая и вилохвостая чайки, белоплечий орлан, непальская куница харза, фламинго, чёрный аист и многие другие. Гордостью коллекции считается чучело амурского тигра, шкура которого была конфискована у браконьеров и подарена выпускниками Биологического факультета прошлых лет.