Геологическая коллекция «Центра этнографии, краеведения и естественнонаучной деятельности» Дворца творчества детей и молодёжи города Смоленска представляет собой каталогизированное собрание образцов минералов, горных пород и окаменелостей общим числом более 2000 штук и является второй по величине в области после геологического музея естественно-географического факультета Смоленского государственного университета. 

Большая часть музейного материала собрана во время походов и экспедиций туристско-краеведческого клуба «Гамаюн» с 1970 по 2021 год по территории Смоленской области, Северного Кавказа, Крыма, Южного, Среднего и Северного Урала, Карелии, района Онежского и Ладожского озёр, плато Путорана. Некоторые экспонаты, предоставленные в дар музею, привезены с территории зарубежных стран: Греции, Швеции, Финляндии, Украины, Турции, Туниса, Индии. Более 1500 экспонатов задействованы в экспозициях музея: «Общая систематика», «Геология Смоленщины», «Геология Урала», «Геология Карелии», «Палеонтология». В систематической экспозиции представлены все имеющиеся генетические  петрографические классы: интрузивные, эффузивные и пирокластические магматические образования, обломочные, глинистые, органические и химические осадочные образцы, каустобиолиты, метаморфические и метасоматические породы. Представлены все основные минералы по химической классификации: простые вещества, оксиды, сульфиды, галогениды, фосфаты, карбонаты, сульфаты, силикаты. Минералы и горные породы, представляющие потенциальную угрозу ввиду токсичности или радиоактивности (соединения ртути, мышьяка, урана) в коллекции музея отсутствуют. Палеонтологические образцы выставлены согласно стратиграфии палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр. Среди экспонатов преобладают окаменелости морских- животных (аммонитов, кораллов, белемнитов, губок, брахиопод, триллобитов, морских лилий, грифей). 

Среди особо ценных и уникальных образцов следует упомянуть следующие:

- вулканическая бомба (вулкан Эребус; Антарктида);

- железный метеорит;

- окаменелая волно-прибойная линия;

- танатоценоз древнего моря;

- сталактиты и сталагмиты (Ильменский минералогический заповедник имени В.И. Ленина)

- позвонок шерстистого носорога (река Межа)

- бивни и фрагменты зубов мамонта (Смоленская область, республика Якутия);

Коллекционный фонд музея используется при проведении занятий по программам дополнительного образования «Минералогический туризм», «Научное общество учащихся», «Географы-краеведы», применялся при проведении интерактивного урока географии по теме «Строение и состав земной коры» для обучающихся 6 А класса МБОУ «СШ № 28», был задействован на мероприятии Смоленского Дворца творчества детей и молодёжи "День геолога". Часть экспонатов передано в музей СГУ (затем – в музей ЕГФ СмолГУ), готовятся образцы для передачи в «Музей камня» национального парка Смоленское поозерье. До ограничительных мер в связи с пандемией ковид-19 в геологический музей клуба регулярно приходили экскурсии школ города Смоленска и Смоленской области. Кроме того на сайте ДТДМ и Детской Лесной Республики публикуются информационные и научно-популярные статьи об экспонатах музея.

В перспективном плане развития музея на ближайший год значится расширение экспозиции, химическая и механическая чистка образцов, обновление музейной мебели, монтаж осветительной системы, составление электронного каталога музея и создание виртуальных экскурсий.