Den entomologiske samling (inklusive myriapoder og arachnider) er den største på museet og indeholder over 3,5 millioner insekter på nål i tørsamlingen og mindst lige så mange insekter og andre landleddyr i sprit. Omkring 100.000 beskrevne arter er repræsenteret (ud af et totalt antal på over en million arter), og museet samlinger findes desuden findes der desuden ca. 10.500 typeeskemplarer.
Der er en voksende indsamling af insektvæv af DNA-kvalitet (hovedsagelig biller), der holdes ved lave temperaturer. Den entomologiske samling har global dækning med særlig god repræsentation af det palearktiske materiale og prøver fra Østafrika. Den danske fauna er også meget godt repræsenteret. Samlingen indeholder mange historiske og nylige nomenklaturlige typer, der holdes under særlig omhu, hvor materialet fra Fabricius er det mest bemærkelsesværdige.