O Setor de Herpetologia apresenta uma coleção de mais de 90 mil exemplares de anfíbios (compreendendo mais de 3 mil tipos) e cerca de 30 mil répteis (compreendendo mais de 400 tipos), uma das maiores do mundo no que se refere a herpetofauna neotropical, sendo das coleções herpetológicas mais consultadas na América Latina. Inclui ainda a Coleção Adolpho Lutz que possui cerca de 6 mil exemplares (majoritariamente anfíbios anuros).
Com um catálogo completamente informatizado e uma das primeiras bases de dados em biodiversidade a adotar o padrão WWW, o Setor de Ictiologia tem um acervo de aproximadamente 700 mil exemplares de peixes das principais bacias hidrográficas do Brasil, organizados em cerca de 55 mil lotes. O Setor de Ornitologia tem a coleção mais representativa da diversidade de aves do país. Apresenta cerca de 70 mil exemplares entre coleções secas (espécimes taxidermizados, esqueletos, ninhos e ovos) e em via úmida (coleção anatômica e de tecidos), compreendendo representantes de todos biomas brasileiros, além de uma série de espécimes tipos que representam 100 espécies nominais de aves brasileiras.
Já o Setor de Mastozoologia tem a maior coleção de mamíferos da América Latina. Estão incluídos mais de 90 mil espécimes, com destaque para o material das décadas de 1940 e 1950 a partir do empenho de João Moojen de Oliveira em projetos associados ao controle de endemias, constituindo os maiores e mais bem documentados levantamentos de mastofauna em território nacional.
Os pesquisadores do Departamentos de Vertebrados coordenam ou participam de diversos projetos de pesquisa e extensão de natureza específica financiados por agências de fomento nacionais e estrangeiras, todavia esta informação está disponível a partir dos Curriculum Vitae acessíveis por meio da Plataforma Lattes de cada membro da equipe. Desse modo, abaixo listamos somente os projetos que envolvem a participação de todos os setores do departamento, tais como: