Bộ sưu tập mẫu động vật không xương sống đa dạng với 21.133 mẫu, phần lớn thuộc các bộ côn trùng phổ biến ở Việt Nam như Cánh cứng (Coleoptera), Cánh vảy (Lepidoptera), Gián (Blattoptera)… và các mẫu vật động vật không xương sống nước ngọt và nước mặn như Động vật thân mềm, Giáp xác, Da gai, Ruột khoang (San hô)… Mẫu sử dụng nghiên cứu là 19.895 mẫu; để trưng bày là 865 mẫu (chiếm 7,9% tổng số mẫu vật). Bộ sưu tập mẫu Động vật không xương sống không có các mẫu chuẩn và đồng chuẩn hoặc các mẫu quý hiếm về côn trùng.  Do phần lớn vật mẫu chưa được định tên đầy đủ, hơn 50% số lượng vật mẫu có chất lượng kém vì không được bảo quản tốt và rất nhiều vật mẫu thiếu lý lịch rõ ràng nên đã làm giảm đi giá trị của bộ sưu tập côn trùng rất lớn này.