Il Museo di Geologia e Paleontologia conserva alcuni reperti fossili appartenuti al Museo vallisneriano. Il Prof. Antonio Vallisneri (1661-1730) insegnò Medicina Pratica all'Università di Padova dal 1700 al 1730, come la maggior parte degli scienziati dell'epoca non si occupò solo di Medicina Pratica, ma delle Scienze Naturali in generale. Nel corso degli anni aveva costituito una sua collezione, comprendente non solo reperti naturali, ma anche reperti archeologici. Nell'ambito delle scienze geologiche, egli ebbe il merito di riconoscere l'esatta natura dei fossili e di contribuire al superamento della teoria sul Diluvio Universale. Nel libro Dei corpi marini che sui monti si trovano, stampato nel 1728, Vallisneri affermava che i fossili fossero resti di organismi vissuti in altre epoche e che non avevano niente a che fare con il Diluvio Universale, ponendo fine al secolare dibattito. In campo geologico fece importanti osservazioni relative al ciclo dell'acqua, sulle acque termali e su alcune miniere dell'Appennino.