Le raccolte di botanica sono per la maggior parte collezioni storiche, alcune delle quali risalenti al XVIII secolo. Tra queste ricordiamo l’erbario fanerogamico Patarol, realizzato tra il 1717 e il 1719 e formato da 1.020 exsiccata, in parte raccolte dall’Autore e in parte pervenutegli da colleghi e amici botanici. Le piante, disposte in modo da conservare il naturale portamento, sono collocate senza alcun criterio sistematico, probabilmente per ordine di raccolta, e sono a volte accompagnate da insetti, in particolare farfalle, a guisa decorativa.

Tra le altre raccolte di fanerogame figurano l’erbario Olivi, costituito da quasi 4.000 exsiccata raccolte nella seconda metà del ‘700, e l’erbario Zanardini, risalente al 1840 e composto prevalentemente da piante veneziane e venete. Sono presenti anche la xilotomoteca Fiori, raccolta di sezioni di tronchi e/o rami di piante arboree provenienti da varie località italiane, e la carpospermoteca, raccolta di semi e frutti conservati in parte a secco in parte sotto liquido.

Esistono anche raccolte di crittogame (alghe, funghi e licheni, muschi, felci): le collezioni di licheni di Massalongo, comprendenti circa 1.000 campioni raccolti nella seconda metà dell’‘800; la collezione di licheni e briofite della laguna di Venezia di Minio; l’algarium Zanardini, senza dubbio la raccolta più preziosa conservata nel Museo, costituito da 2.425 specie provenienti soprattutto dal Mare Adriatico e impreziosito da alcuni disegni dell’Autore riportanti le parti mancanti o la struttura cellulare dell’esemplare essiccato. Particolare è infine la collezione di diatomee di Zanon dei primi del ‘900, formata da 215 vetrini.