La collection d'oiseaux (près de 4000 spécimens, dont la moitié sont exposés) est particulièrement intéressante. On y trouve la presque totalité des Espèces européennes, ce qui en fait une des collections les plus complètes de France en ce domaine.
Les exotiques sont représentés par des séries particulièrement riches de Perruches et Perroquets, d'Oiseaux de Paradis, d'Oiseaux-mouches et de Pigeons sauvages, série qui n'a guère d'équivalent dans les autres muséums de France.
La collection d'oiseaux du Muséum de Montauban est internationalement renommée. Des amateurs du monde entier viennent spécialement à Montauban pour l'admirer

Oiseaux d'Europe
Chouette chevêche (Athena Noctua)	Grande outarde (Otis tarda)
Huppe fascié (Upupa Epops)	Oedicnème criard (Burhinus oedicnemus)
Traquet rieur (Oenanthe leucura)	Chevalier combattant (Philomachus pugnax)

Perruches et Perroquets
Inséparable Rosegorge (Agapornis roseicollis)	Perruches et Perroquets
Perroquet maillé (Deroptyus accipitrinus)	Cacatoès à huppe jaune (Cacatua galerita)

Oiseaux de Paradis
Paradisier petit émeraude (Paradisaea minor)
Paradisier rouge (Paradisaea rubra)	Paradisier grand émeraude (Paradisaea apoda)

Pigeons sauvages
Carpophage bicolore (Ducula bicolor)