AULA CARDUCCI. L'aula dedicata a Giosue Carducci apre il percorso museale di Palazzo Poggi. Qui, dal 1860 e per quarantatré anni il poeta tenne le sue lezioni di letteratura. All'interno sono conservati gli arredi originari, nonché il busto bronzeo eseguito a Roma dal Bastianelli. Di fronte si apre la sala dell'Ercole, con l'omonima statua in macigno scolpita nel 1730 da Angelo Piò, già situata nel cortile dell'edificio.

MUSEO DEL NONO CENTENARIO. Istituito nel 1888 all'Archiginnasio in occasione dell'Ottavo Centenario dell'Università e trasferito nel 1948 all'interno di Palazzo Poggi, conserva centinaia di documenti dall'XI secolo, pergamene, codici, incunaboli, sigilli, lauree, statuti, donazioni, autografi, medaglie, insegne rettorali. Tra i tanti cimeli del museo figura la toga di Luigi Galvani. Sono esposti, inoltre, più di venti ritratti ad olio di illustri docenti dello Studio. Insieme agli oltre quattrocento dipinti della raccolta iniziata nel 1754, dal cardinale bolognese Filippo Maria Monti, costituiscono la quadreria dell'Università circa seicento opere distribuite nelle sale del rettorato e della biblioteca. Nella collezione figurano opere di Donato Creti, Lucia Casalini Torelli, Vandi, Zanotti, Keeble, Crescimbeni, oltre al busto marmoreo di Eustachio Manfredi, scolpito dal celebre anatomista Ercole Lelli.

MUSEO ALDROVANDIANO. Ricostituito presso l'Accademia delle Scienze nel 1907 e dal 1913 annesso alla Biblioteca Universitaria in Palazzo Poggi, il museo conserva una parte esigua dell'ingente patrimonio che formava la collezione donata al Senato nel 1603 con disposizione testamentaria dal celebre naturalista Ulisse Aldrovandi (1522-1605), docente di filosofia naturale presso l'Università e fondatore dell'Orto Botanico. Il nucleo aldrovandiano, collocato inizialmente nel Palazzo comunale insieme alla raccolta naturalistica di Ferdinando Cospi, fu trasferito in Palazzo Poggi dopo la fondazione dell'Istituto delle Scienze. Depauperato dalle spoliazioni napoleoniche, venne ridistribuito nei diversi istituti universitari. Nelle bacheche settecentesche del museo sono esposte le splendide tavole acquarellate che corredano i volumi della 'Storia Naturale', dove l'Aldrovandi descrisse piante ed animali con un approccio scientifico innovatore, basato sull'indagine ed integrato dall'illustrazione. Si possono osservare minerali, fossili, animali essiccati o impagliati, la celebre 'Ranina Aldrovandi', preparati di origine vegetale o animale. I materiali delle raccolte comprendono anche il carteggio e le opere del naturalista illustrate da una collezione di tavolette xilografiche, un ricco erbario in sedici volumi, quattro ritratti, uno dei quali del Palagi, e un ritratto a mosaico di Benedetto XIV.

MUSEO MARSILIANO. Il museo venne allestito nelle sale della Biblioteca universitaria nel 1930 nell'ambito delle celebrazioni per il secondo centenario della morte di Luigi Ferdinando Marsili, insigne generale e uomo di cultura enciclopedica cui si deve la fondazione a Bologna, nel 1711, dell'Istituto delle Scienze, inaugurato in palazzo Poggi nel 1714. Marsili segna con il suo operato un momento innovativo nella vita intellettuale della città e nell'interesse per il mondo antico. Mentre i materiali archeologici provenienti dalle collezioni marsiliane sono visibili al Museo civico archeologico, il museo marsiliano si articola in due vani del palazzo ed è in buona parte costitutito da materiali cartacei. Qui figurano i manoscritti e le opere a stampa che documentano gli studi del Marsili dall'antichità classica all'arte militare, dalla geografia all'etnologia fino alle scienze naturali. Sono anche visibili modelli in legno di fortificazioni, come pure modelli in bronzo di cannoni e di mortai provenienti dalle stanze di architettura militare dell'Istituto delle Scienze. Dal medesimo provengono carte geografiche, manoscritti e disegni.

MUSEO DELLE NAVI E DELLE ANTICHE CARTE GEOGRAFICHE. La formazione del museo, ordinato all'interno di Palazzo Poggi, accanto alle altre raccolte del Rettorato dell'Università degli Studi, rimanda alla Camera di Geografia e Nautica realizzata nel 1724 nell'ambito dell'Istituto delle Scienze. Sono presenti dieci rarissimi modelli di varie imbarcazioni, galeoni, vascelli da guerra realizzati dal Cinquecento al sec. XVIII, fra i quali Le Royal Louis, Le Bien Aim (1771) e Le Vainqueur. Una sezione del museo raccoglie importanti tavole incise su rame del XVII secolo pubblicate a Bologna, Parigi, Marsiglia, Amsterdam e in Inghilterra.

MUSEO OSTETRICO "G. A. GALLI". Istituito nel 1757 per iniziativa di Benedetto XIV, che aveva acquistato il gabinetto scientifico del celebre chirurgo Giovanni Antonio Galli (1708-1782), è ordinato all'interno di Palazzo Poggi. Si tratta della ricostruzione di un laboratorio sperimentale, in anticipo sulla sua epoca, che attesta l'alto livello dell'ostetricia del XVIII secolo mediante tavole anatomiche, modelli di creta, di legno e di cera, strumenti chirurgici.

MUSEO INDIANO. Il museo, accanto alle altre raccolte del Rettorato dell'Università degli Studi, accoglie la collezione di reperti e materiali riuniti in India nel 1902 da Francesco Pullè (1850-1934), scienziato e patriota. Vi si conservano 'cloisons', porcellane cinesi, alcune armi e stoffe, piccoli bronzetti, vasi e piatti indiani in metallo, oltre a diversi manoscritti.