Le Musée Paléontologique de Montevarchi, situé dans les espaces d'un couvent franciscain médiéval autour du Cloître de San Lodovico du XVe siècle, est le résultat des activités de l'Académie Valdarnese del Poggio, fondée en 1805.

Le noyau initial des fossiles a été formé avec des échantillons collectés dans la région du Valdarno, l'un des bassins fossilifères les plus importants d'Europe. En 1810, Georges Cuvier, fondateur de la paléontologie et de l'anatomie comparée, a étudié la collection de fossiles. Au cours des décennies suivantes, le Musée, ouvert au public en 1829, a encore augmenté sa collection grâce aux signalements des citoyens. Aujourd'hui, la collection est composée d'environ 3 000 spécimens.

À la fin de 2014, après une longue période de restauration, le Musée a rouvert ses portes avec une nouvelle exposition qui permet aux visiteurs de découvrir, de manière scientifiquement rigoureuse et éducativement efficace, l'évolution de l'histoire naturelle du Valdarno à partir de 3 millions d'années. La nouvelle exposition comprend également l'exceptionnel fossile de Mammuthus meridionalis récemment découvert près de Terranuova Bracciolini (AR), fouillé et restauré sur place, et placé dans une salle dédiée depuis décembre 2019.

En 2016, la Section Archéologique Alvaro Tracchi a été inaugurée, où de nombreux artefacts étrusco-romains du Valdarno et des artefacts étrusques de la région de Viterbo sont exposés.

La nouvelle section complète le parcours paléontologique, offrant un aperçu approfondi des caractéristiques historiques de la présence humaine sur le territoire.

Le parcours muséal comprend la suggestive Grande Salle de l'Académie, abritant une riche collection de documents bibliographiques, dont de nombreux incunables et anciennes éditions provenant des bibliothèques des couvents supprimés dans le territoire du Valdarno.