Looduskogu jaguneb kolmeks alakoguks:

ZOOLOOGIA

Suurim kollektsioon on Rannaküla mõisniku Theophil von Polli putukakogu – hea näide ühe piirkonna putukafaunast kindlal ajavahemikul. Isendid on kogutud 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses.

Teine suur kollektsioon sisaldab 20. sajandi I poolel Saaremaalt kogutud linnumune. Arvukast linnu- ja imetajakaavikute kogust 2/3 on enam kui sajandi vanune.

Kirjandust kogu kohta:

• Azarov, S. Saaremaa Muuseumi zooloogiliste kogude kujunemine. – Saaremaa Muuseum. Kaheaastaraamat 1993–1994. Kuressaare 1995, lk. 218–223.
• Talvi, T. W. von Szeliga-Mierzeyewski kui Saaremaa putukate uurija. – Saaremaa Muuseum. Kaheaastaraamat 1995–1996. Kuressaare 1997, lk. 208–217

GEOLOOGIA

Kõige arvukamalt on esindatud Saaremaa kivistised, mille põhiosa on kogutud 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses Jaani lademest (peamiselt Paramaja pangalt) T. von Polli poolt. Kivististest kõige väärtuslikumad on Baltoeurypterus’ed Viita paemurrust.

Kivimid ja mineraalid ei pärine ainult Saaremaalt. Neid on muuseumi vanasse kogusse sattunud erinevaist paigust, ka väljastpoolt Eestimaad.

20. sajandi II poolest pärinevad kivimid ja kivistised on kogutud erinevatest Saaremaa lademetest.

Kirjandust kogu kohta:

• Azarov, S. Saaremaa Muuseumi geoloogiliste kogude kujunemine. – Saaremaa Muuseum. Kaheaastaraamat 1995–1996. Kuressaare 1997, lk. 218–223.

BOTAANIKA

Suurema osa kogust moodustab Saaremaa soontaimede kollektsioon. Sellesse kuuluva vanima herbaariumi koostas Kuressaare proviisor Valter Koost, kes kogus 1930. aastatel taimi Kuressaarest ja selle lähiümbrusest. Üks suuremaid herbaariume pärineb rohuteadlaselt Julius Tõllilt, kelle kogumistöö jäi peamiselt 1950. aastatesse. Kogu sisaldab ka puiduproove, puukasvajaid, samblikke ja samblaid.