臺大地質科學系擁有大量珍貴的典藏標本，包括岩石、礦物及化石標本，總數超過3500件以上。標本主要來源為日治時代臺北帝國大學理農學部地質學科研究用之標本、本系退休教授所捐贈之私人典藏標本、由國外特別選購教學用之標本、以及本系師生多年來於野外採集之國內主要岩礦化石標本等，質與量均非常豐富。然而本系為臺大相當具歷史沿革的科系，因此設施上不免老舊，為因應廣大參觀需求，本系於2002年開始由當時的系主任劉聰桂教授和吳文雄助教規劃，將較珍貴且具教學及研究用途之標本重新編碼整理，並於2003年3月7日正式成立「臺大地質標本館」來保護及展示這批珍貴的標本。2007年地質標本館加入博物館群，與其他各館以合作發展的方式，營造出整體典藏、展示、推廣之優質環境，目的在教學研究功能之外，更能走出校園迎向大眾，發揮社會服務的功能，塑造臺大社會新形象。

地質標本館位於臺大地質科學系後館旁，屋脊上的圓柱型天窗、黑瓦及兩旁的五邊形長窗是典型的日式建築特色。內部屋樑以臺灣檜木為材料，樑柱間多以卡榫銜接，歷經80餘年至今仍完好如初，可說是臺大僅存幾棟日式小屋中保存最完好的一棟。館內右側展示櫃擺放的主要是歷年收藏的岩石、礦物標本。另外為了使地質科普教育深入一般大眾，本館右側定期舉辦不同主題的展覽，從探討臺灣地質環境到本系研究成果，內容多變活潑並富含教育意義。地質標本館嘗試以生動有趣的插圖、說明，搭配展示標本，將地質科學從艱澀難解的理論轉變成生活化的知識，並期許透過這些展覽能讓民眾更了解我們居住的環境，激起「生於斯，長於斯」的愛鄉情懷。