Muzeum mieści się w budynku przy ul. Kopernika 31 przy Ogrodzie Botanicznym. W muzeum zgromadzono ponad 15 tysięcy okazów, gromadzonych przez kilka pokoleń paleobotaników. Najstarsze szczątki roślin, znajdujące się w zbiorach muzeum, pochodzą z dolnego dewonu i, co warte podkreślenia, jest to jedyne muzeum w Polsce, które takie okazy posiada. Okazy, zgromadzone w Muzeum Paleobotanicznym pochodzą z różnych zakątków świata. W muzeum można oglądać okazy z Afryki Południowej z okresu jurajskiego, kiedy jeszcze południowe kontynenty: Ameryka Południowa, Afryka, Australia, część Indii i Antarktyda, tworzyły razem kontynent Gondwanę. Są to charakterystyczne rośliny, z wieloma gatunkami, z rodzaju Dicroidium i Glossopteris. Znadują się tu również zachowane pierwsze rośliny lądowe w postaci skrzemieniałej z miejscowości Rhynie w Szkocji – najsłynniejszej miejscowości paleobotanicznej.
W wyremontowanych pomieszczeniach przy ul. Kopernika 31 w Krakowie znalazło również miejsce herbarium UJ – jedno z 30 najstarszych na świecie, którego część wcześniej znajdowała się w ciasnych pomieszczeniach przy ul. Lubicz. Obecnie w nowoczesnych szafach kompaktowych zgromadzono ponad 350 tysięcy okazów roślin pogrupowanych według ich przynależności systematycznej. Ale gdyby włączyć wszystkie posiadane przez Instytut Botaniki zbiory, również te jeszcze nieskatalogowane, herbarium liczyłoby około pół miliona arkuszy.
