Sbírka se začala utvářet již v polovině 19. století, především díky přispění Antonína Friče. Největší část sbírky tvoří tekutinový materiál celých jedinců (desetitisíce exemplářů), dále sbírky referátu zahrnují několik stovek dermoplastických preparátů (vycpaných jedinců) a několik stovek preparovaného osteologického materiálu.

K nejvýznamnějším historickým exponátům patří dnes vymizelé druhy táhnoucí dříve Labem do Čech, jako byla mihule mořská (Petromyzon marinus), jeseter velký (Acipenser sturio), placka pomořanská (Alosa alosa) a především losos obecný (Salmo salar). Ze starších sběrů je významná také sbírka bahníků (Lepidosireniformes, Ceratodontiformes) a bichirů (Polypteriformes), starobylých skupin rybovitých obratlovců. Za zmínku stojí i početná kolekce žraloků (popsána v Časopise Národního muzea, řada přírodovědná 1. část soupisu a 2. část soupisu), pro vnitrozemský stát neobvykle rozsáhlá.

V pozdější době byla sbírka rozšiřována především o sběry z Čech, Slovenska a oblasti jihovýchodní Evropy, převážně Bulharska. Dnes je sbírkotvorná činnost zaměřena především na endemické sladkovodní ryby oblasti Balkánského poloostrova a na příbřežní ryby evropských moří. Doplňování sbírkového fondu probíhá v současnosti převážně vlastními sběry. Kromě sběru studijního materiálu celých jedinců se věnuje pozornost i získávání tkání vhodných pro analýzu DNA v rámci fylogenetických studií.
Materiál ze sbírky ryb Národního Muzea byl využit v řadě vědeckých studií a v posledním desetiletí posloužil i k popisu několika nových druhů ryb, převážně z Balkánského poloostrova.