Насчитывает 7119 гнезд, кладок и отдельных яиц. Основы данной коллекции, как и большинства других, были заложены А.Ф. Котсом. В 1913 году в европейских торговых фирмах им были приобретены гнезда и кладки различных видов птиц, в том числе гнезда и кладки с яйцами кукушек, иллюстрирующие явление гнездового паразитизма и эволюцию гнездостроительных навыков. Самые старые экземпляры датируются 1870-м годом. В 1920-е годы в музей поступила коллекция птичьих яиц Н.Н. Семашко, не имеющая сопроводительных научных данных на хорошо представляющая практически всю европейскую орнитофауну. Позднее была приобретена коллекция птичьих гнезд, собранная М.П. Садовниковой-Кольцовой, в том числе серия гнезд африканских ткачиков в разной стадии плетения.
В составе коллекции имеются сборы из Австралии, Аргентины, Бразилии, Венесуэлы, Колумбии, Коста-Рики, Перу, Индии, стран Западной Европы, но большую часть составляют поступления из России и республик бывшего СССР. Особую ценность представляет яйцо вымершей мадагаскарской страусоподобной птицы эпиорниса, составленное из фрагментов настоящей скорлупы, подаренное музею в 1999 году мэром г. Москвы Ю.М. Лужковым. Интересны серии яиц различных пород домашней птицы, в первую очередь кур и гусей.
В последние годы была закуплена коллекция сотрудника ереванского зоологического института С.О. Петросяна, отличающаяся отменным качеством препаровки, и получена в дар коллекция С.Н. Ключникова (167 гнезд и 661 яйцо), собранная его отцом, профессором химиком Н.Г. Ключниковым.
В настоящее время коллекция пополняется за счет эпизодических сборов сотрудников музея, ведущихся параллельно со сбором тушек птиц и сырьевого материала (соленые шкурки) для изготовления чучел.