Nel Dipartimento hanno la loro sede 3 musei scientifici: Museo di Scienze della Terra, Collezioni di Strumenti di Fisica, Osservatorio astronomico.
I musei hanno un ruolo didattico universitario essendo depositari di strumenti e reperti utili in laboratori ed esercitazioni ma soprattutto rivolgono il loro contruto ad un pubblico esterno all’Università e in particolar modo alle scuole. I tre musei fanno anche parte del Sistema Museale Universitario Senese (SIMUS) e tramite quest’ultimo offrono attività coordinate e congiunte. Il SIMUS oltre ad essere organo di progettazione e coordinamento provvede a comunicazione e promozione e ai rapporti con le scuole. Sulle pagine web del SIMUS sono riportate tutte le caratteristiche dei musei, comprese quelle dei tre del Dipartimento.