Энтомологическое собрание – наиболее богатое по числу видов и музейных предметов. Оно насчитывает более чем 63 000 фондовых единиц. Энтомологическое собрание включает в себя как исторические, так и в наши дни собранные материалы. В нём представлены различные отряды насекомых.
Большую часть этого собрания образуют коллекции насекомых, собранных в Латвии. Например, в коллекции бабочек Латвии представлено 2300 видов, что составляет большую часть обитающих у нас видов. В коллекции бабочек Палеарктики насчитывается около 10 000 экземпляров, наиболее хорошо представлены группы дневных бабочек, сфингов, медведиц, павлиноглазок, брамеид и пестрянок.
Значительное место в энтомологическом собрании занимают коллекции стрекоз, сеноедов, муравьёв и цветочных мух. В обширной коллекции жуков есть древоточцы, жужелицы, мягкотелки, щелкуны, божьи коровки и др.
Самые старые коллекции энтомологического собрания собраны Хью Карлайлом (бабочки, 1910-1930) и Карлом Миттелем (жуки, 19 в.), которые хранятся в неизменном виде и в оригинальных шкафах.