Коллекция музея "Самоцветы" состоит из нескольких тематических разделов-экспозиций:
-
Декоративные коллекционные минералы России и стран ближнего зарубежья (Зал 1 и Галерея).
-
Ювелирно-поделочные камни России и стран ближнего зарубежья, изделия из ювелирно-поделочных камней (Зал 2).
-
Люминисцентные минералы (Зал 2).
-
Экспозиция "Кварц и его разновидности" (состоит из двух частей в залах 2 и 4).
-
Экспозиция "Минералы, ковавшие победу", посвященная 75-ти летию победы в Великой Отечественной войне (Зал 2)
-
Ювелирные камни и огранки из ювелирных камней (Зал 3).
-
Коллекция малой полилитной скульптуры из камня (Зал 3).
-
Продукты синтеза и подделки под натуральные камни (Зал 3).
-
Метеориты и камни, побывавшие в космосе (Зал 3).
-
Минералы, открытые на территории России (Зал 3).
-
Декоративно-облицовочные камни (Зал 4).
-
Коллекция ископаемого перламутра (аммолита) с разных месторождений мира (Зал 4).
-
Палеонтологическая коллекция (Зал 5).
-
Коллекция импактных пород Попигайской астроблемы.
-
Современные морские обитатели (моллюски и кишечнополостные) Тихого и Индийского океанов.