在臺灣地區，植物化石相對上較少見，原因在於臺灣地層多屬海相，因此植物化石遠不及貝類化石那麼普遍。一般而言，臺灣北部一些海相地層中夾雜的含煤層，能找到較豐富的植物化石；而臺灣南部屏東的裡龍山層，也發掘出不少植物化石。

植物化石可能是植物體上的任何部位，如葉片、莖幹、表皮、種子、孢粉、甚至植物的印痕；而在特殊環境下形成的煤炭，在某種程度上也算植物化石。

本館植物化石目前約 1,700 件，其中約 1,500 件產自臺灣，包括許多採自含煤地層的種子植物化石及海相地層中的珊瑚藻化石。其餘尚有來自中國大陸、俄羅斯、美國、巴西、阿根廷等地；年代分佈自古生代的寒武紀至新生代第四紀的化石。