Das CSM verfügt über eine bedeutende Sammlung zur erdgeschichtlichen Entwicklung der Region des Schwäbischen Waldes und des heutigen süddeutschen Raumes. Insbesondere sind hierbei die Funde aus dem Keuper, der Trias, zu erwähnen. Die ältesten versteinerten Schildkröten der Erde, Urfische und Urlurche, sowie ein seltener Adlerkopfsaurier wurden in Murrhardt und Umgebung gefunden.
Zahlreiche weitere Versteinerungen urzeitlicher Tiere von den Fundorten der Schwäbischen Alb , aber auch Knochenfunde aus den Eiszeiten sind im CSM ausgestellt. Besonders erwähnenswert, eines der größten Riesenhirschgeweihe Deutschlands. Die Sammlung ist derzeit in der Neukonzeption, so sind derzeit nur die wichtigsten Exponate zu sehen
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