El Museo consta de unos 36.000 fósiles de invertebrados marinos, de los cuales 20.000 pertenecen a la cuenca de Estepona.

Bracho afirmó que se trata de la colección más importante de Europa dedicada exclusivamente al periodo del Plioceno. El grupo de piezas más representado es el de los moluscos, con 1000 especies identificadas en Estepona, de las que 750 han sido seleccionadas por su belleza, talla y buen estado de conservación.

Las piezas están distribuidas en vitrinas y 15 paneles explicativos de tipo interactivo, dos de ellos son luminosos, en los que se muestra la fauna fósil de Estepona y materiales en paleontología.

Además, el museo contiene un «paleosuelo» auténtico de metro y medio de longitud, con más de cien kilos de peso, en el que se muestra el fondo marino tal y como era hace cinco millones de años.

La instalación museística tiene cuatro apartados temáticos: introducción a la paleontología y el tiempo geológico, que incluye la exposición de vegetales, vertebrados e invertebrados; la etapa de la evolución, con muestras de líneas evolutivas y nuevas especies endémicas descubiertas en Estepona; los moluscos, con una amplia representación de las distintas especies de moluscos del plioceno, y la fauna marina pliocánica de otras áreas geográficas.

El concejal de Cultura, Manuel Sánchez Bracho, destacó el convenio firmado con la Universidad de Málaga para regular y facilitar las relaciones de asesoramiento y colaboración entre ambas entidades. Mediante este convenio, el Museo servirá como centro de investigación de la Universidad, que colaborará en las actividades de la delegación de Cultura.

Además, el convenio recoge otras posibilidades de colaboración como la conservación y gestión por parte del Museo de Paleontología de colecciones fósiles, así como el acceso de estas colecciones al área de paleontología de la Universidad de Málaga.