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.