Toute sa vie, Léon Provancher étudie et recueille divers insectes, plantes, mollusques, oiseaux, nids, oeufs, champignons, reptiles, amphibiens, poissons, mammifères, fossiles et minéraux des différents endroits qu’il visite. Ses collections ont une valeur historique et scientifique inestimable. Elles illustrent comment les scientifiques de son temps classifiaient les organismes vivants. Elles permettent aussi d’y observer des centaines de spécimens types, c’est-à-dire ceux décrits et nommés la première fois par l’abbé Provancher. Il laisse ainsi un héritage important aux naturalistes du monde entier qui viennent les consulter.

Ses collections sont maintenant conservées à l’Université Laval, au Collège de Lévis ainsi qu’au Séminaire de Chicoutimi.