В настоящее время при кафедре работают два музея: музей палеонтологии и исторической геологии им. Б.К. Поленова (зав. музеем В.П. Красильников) и Музей пермской системы (зав. музеем Г.Ю. Пономарева).
Музей палеонтологии и исторической геологии является одним из старейших музеев университета и берет свое начало с его основания. Фонды музея формировались такими известными учеными, как П.И. Преображенский, Б.К. Поленов, Н.П. Герасимов, П.А. Софроницкий, а также студентами и выпускниками факультета и включают в себя материалы из различных точек планеты. Общее количество образцов превышает 30 000 единиц хранения, которые и подразделяются на тематические коллекции по по следующим темам: общая и историческая геология, горные породы и минералы, фации, палеонтология и др. Экспозиционная коллекция музея постоянно пополняется и совершенствуется для обеспечения учебной и научной деятельности, а также для просветительской деятельности среди студентов, жителей и гостей г. Перми. Сотрудники музея Музей проводят совместные научные работы с Камской археологической экспедицией и Музеем истории университета.
Созданный в 1991 г. Музей пермской системы является первым и пока единственным в мире научным музеем, посвященным пермской системы, единственной геологической системе, получившая российское наименование. В отличие от многих других геологических периодов, пермский период был выделен не на Британских островах, а в России. Ученые кафедры внесли существенный вклад в изучение пермской системы, сделали целый ряд открытий и обобщений в этой области знаний. Центральная экспозиция построена на трех смысловых блоках: «морская пермь», «континентальная пермь» и полезные ископаемые пермской системы. Главные экспозиционные разделы: стратиграфия и руководящие ископаемые, история и эволюция рифообразования перми; геологические разрезы, содержащие уникальные комплексы пермской фауны и флоры; полезные ископаемые пермской системы территории Пермского края. Основная концепция экспозиции – сделать узнаваемыми подразделения пермской системы. Блок «морская пермь» представлен окаменелой фауной ярусов нижнего отдела пермской системы Западного Урала и Приуралья. Блок «континентальная пермь» включает крупные фрагменты и целые скелеты ископаемых растений и позвоночных животных.
Музеи играют большую роль в учебном процессе кафедры и ведут научную деятельность. Музеи официально зарегистрированы в Министерстве Культуры РФ, имеют сертификат на музейную деятельность. В фондах музеев содержатся оригинальные авторские коллекции, имеются новые, еще не описанные виды ископаемых растений и животных.