Палеонтологическая коллекция «Детской Экологической станции», насчитывающая более 200 единиц, начала формироваться в сентябре 2016 года. Основа коллекции представлена двумя большими собраниями: палеоботаническими образцамиобнаруженными в окрестностях г. Экибастуз (Павлодарская обл. р-ка Казахстан угольный разрез Богатырь) и коллекцией ископаемых морских беспозвоночных. В формировании коллекции оказали помощь: палеонтологический музей им. Ю. А. Орлова (г. Москва), Эколого-биологическийцентр «Крестовский остров» Санкт-Петербургского городского Дворца творчества юных, а так же частные коллекционеры Павел Ситников, Олег Дмитриев и Владимир Солодков.

Подавляющее число коллекционных образцов  - это обитатели древних морей. В коллекцию включены представители следующих типов животных: губки (трех-, шестилучевые палеозойские, в основном с берегов Балтийского моря), кишечнополостные ( разнообразные кораллы, начиная с палолеозоя), членистоногие (трилобиты), моллюски (вымершие аммониты, белемниты,ортоцерасы, эндоцерасы, разнообразные двустворчатые и брюхоногие), мшанки, брахиоподы (профессионально обработанная большая коллекция палеозойских видов), иглокожие (морские ежи, криноидеи), полухордовые и хордовые (разнообразные рыбы, вымершие морские рептилии).

Основу коллекции составляют фоссилии палеозойского этапа развития Земли, начиная с кембрия. К ним относятся большинство кишечнополостных, трилобиты, головоногие моллюски, морские лилии, собранные в основном в Московской, Новогородской, Самарской, Ленинградской областях, на Северном Кавказе и в Крыму, а также брахиоподы из Западной Сибири Урала и Средней Азии. В коллекции также представлены палеонтологические образцы иглокожих, брахиопод, моллюсков, трилобитов из Германии, Казахстана, Марокко и Мадагаскара. Количественный состав образцов, характеризующий мезозойский этап эволюции планеты, не так велик и представлен фоссилиями кишечнополостных, различных моллюсков, морских ежей.

Самый поздний этап эволюции, кайнозойский, представлен небольшим, но ярким собранием ископаемых останков рыб. Особое место в коллекции занимают зубы акул переданные в дар «Детской Экологической станции» натуралистом, краеведом, исследователем Ситниковым Павлом Сергеевичем (35 единиц). Зубы акул, а также зубы скорпеновых рыб и скатов были собраны им в Свердловской области возле реки Дерлей.Уникальной находкой стали фрагменты позвонков акул, которые как правило, не сохраняются, в виду того, что акулы как и скаты относятся к хрящевым рыбам.