Il Museo dei Fossili si trova nel cuore del centro storico, all'interno di una sala del Polo Museale. Raccoglie reperti paleontologici di notevole rarità provenienti da tutto il mondo.
Il museo nasce grazie alla volontà del Commendator Offerl Spitoni, cittadino di Pioraco, che ha donato al comune la sua preziosa collezione personale, frutto di una vita di ricerche. Tra i reperti più significativi figurano quelli provenienti dall’Appennino marchigiano, in particolare dalla gola di Pioraco, prevalentemente ammoniti, affiancati da fossili animali — dalle prime forme di vita fino ai mammiferi — e da fossili vegetali, che spaziano dal Paleozoico al Triassico superiore, provenienti da altre zone d’Italia e da varie parti del mondo. Insieme offrono un ampio spaccato dell’evoluzione della vita sul nostro pianeta.