La colección científica e histórica del SEGEMAR está conformada por cinco secciones actualmente en proceso de recuperación, registro y catalogación:

a) muestras de rocas, minerales y fósiles,
b) instrumentos y equipos de exploración científica,
c) documentos cartográficos,
d) fotografías documentales,
e) documentos y libretas de campaña.

Estos conjuntos conforman un corpus de información científica fundamental para la reconstrucción de los procesos de investigación desarrollados a lo largo de la historia del SEGEMAR, desde su creación en 1904.

Las rocas, minerales y fósiles que integran esta colección fueron recolectados en distintas regiones del país por investigadores nacionales e internacionales vinculados al servicio geológico y minero del Estado, principalmente durante la primera mitad del siglo XX.

La sección más antigua está compuesta por las muestras organizadas por Henry Hoskold (1829-1904) a partir de 1889, en el marco de la participación de la Argentina en la Exposición Universal de París de ese año.

Entre los instrumentos y equipos recuperados —empleados tanto en campañas de exploración como en actividades de laboratorio— se destacan aquellos utilizados para la medición de distancias, los cuales reflejan parte de la historia del desarrollo tecnológico aplicado a las ciencias geológicas y otras disciplinas relacionadas con el estudio del territorio.