Cet ensemble de minéraux a été constitué par Philippe Picot de Lapeyrouse (1744-1818) dans le quatrième quart du 19e siècle et le premier quart du XIXe. La collection est composée de récoltes effectuées par le naturaliste ainsi que de minéraux envoyés par son réseau de collecteurs en Europe.

En 1812, Jean de Charpentier (1786-1855), minéralogiste allemand, disciple de Lapeyrouse, est chargé d'inventorier la collection et de rédiger les étiquettes d'identification, en utilisant des cartes à jouer. Un spécimen (ou un ensemble) est lié à une carte. Les minéraux sont triés en suivant la méthode du minéralogiste Abraham Gottlob Werner (1749-1817). Les échantillons de la collection sont rangés en trois classes : "Terres et Pierres", "Combustibles" et "Métaux". Les échantillons sont ensuite regroupés par genre puis par espèces sans que cela soit explicité dans la mise en forme du catalogue qui accompagne la collection. L'existence de deux manuscrits de ce catalogue, visiblement rédigés à deux périodes différentes montre une adaptation de la classification de Werner aux connaissances et courants scientifiques de l'époque.

Après la mort de Philippe Picot de Lapeyrouse, cette collection, est transférée à la Faculté des Sciences de Toulouse par l'intermédiaire de son fils et héritier, Isidore Picot de Lapeyrouse (1776-1833), en juillet 1823. Ce transfert est accompagné d'un catalogue de la collection, donnant le numéro d'inventaire de chaque minéral, sa localisation de découverte ainsi qu'une brève description.

La collection contient, lors du transfert de propriété, 2545 échantillons.

La collection de 2545 échantillons passe sous la gestion de plusieurs professeurs de minéralogie et doyens de la Faculté des Sciences, qui mettent à jour le catalogue. Le doyen Jean-François Romieu(1767-1838) et le professeur de minéralogie Félix Dujardin(1801-1860) indiquent que la collection est complète, respectivement en juillet 1823 et juillet 1839. Le professeur de minéralogie Alexandre Leymerie (1801-1878), indique en juillet 1842 le don de 80 doubles d'échantillons à l'abbé Chambon et Henri Travers, dessinateur du Museum de Toulouse ainsi qu'une main de momie à au professeur Nicolas Joly. La collection de minéralogie prend une vocation d'enseignement.

En 1855, Alexandre Leymerie indique dans la Revue de l'Académie de Toulouse que la collection Picot de Lapeyrouse a été séparée et intégrée, avec d'autres minéraux, dans 3 nouvelles séries : la collection générale, la collection pyrénéenne et la collection des caractères. Les cartes à jouer ont été séparées des spécimens pour y ajouter de nouvelles étiquettes actualisées avec les progrès de la Science. Raymond Pulou, professeur de minéralogie (1920-2018) relate que les minéraux étaient posés sur des supports carrés en bois vernis noir dont la face antérieure est ornée d'une étiquette individuelle détaillée.

A l'automne 2002, les collections minéralogiques quittent les allées Jules Guesde et les bâtiments de l'ancienne Faculté des Sciences pour être transférées dans les réserves du Muséum de Toulouse, le temps que l'Université trouve des locaux adaptés. Quelques échantillons dont la radioactivité était élevée ont été déposés au Muséum dans des caisses de plombs, pour plus de sécurité. En Septembre 2014, la collection est transférée des réserves du Muséum de Toulouse vers le campus de l'Université Toulouse III - Paul Sabatier. La fin de la décennie 2010 marque une entreprise de réunion des minéraux de la collection Lapeyrouse. A la suite de cette réorganisation, la collection comprend 1680échantillons.