O estado de Mato Grosso, situado no centro-oeste do Brasil, possui uma rica diversidade fossilífera salvaguardada no Museu de História Natural de Mato Grosso na cidade de Cuiabá. Este trabalho tem como objetivo apresentar pela primeira vez os fósseis existentes no acervo da instituição e o histórico dos trabalhos de pesquisa paleontológica desenvolvido, para isso, foi realizada uma análise da ficha catalográfica de tombo e dos arquivos das pesquisas realizadas pelo Instituto Ecossistemas e Populações Tradicionais - ECOSS. O museu possui fósseis de estromatólitos, icnofósseis, plantas, invertebrados e vertebrados conhecidos principalmente pela expressiva quantidade de mamíferos. Três coleções do acervo da instituição se destacam pela representatividade e diversidade, sendo elas a) animais marinhos do siluriano-devoniano, coletadas em sua maioria no município de Chapada dos Guimarães, b) dinossauros do Neocretáceo, também do mesmo município; e c) megafauna, de idade pleostocênica, da gruta do Currupira, situada no município de Rosário Oeste. Os resultados demonstram que muitos dos fósseis existentes no acervo até então não constam em artigos na literatura científica, por isso, não aparecem em mapas e análises sobre diversidade taxonômica. Desta forma este trabalho contribui para ampliar o conhecimento sobre a diversidade fossilífera do estado de Mato Grosso e contribui para o entendimento sobre o estado da arte da paleontologia no Brasil e na américa do Sul
