Paleotypsamlingen har ansvar for bibliotekets paleotyper eller inkunabler, dvs. bøker trykt før 1501. Grunnstammen er 129 bøker som fantes i kong Frederik VIs gave av dubletter fra Det kongelige Bibliotek i København da Universitetet i Oslo ble opprettet.
Av senere tilvekst kan nevnes professor C.R. Ungers testamentariske gave i slutten av forrige århundre og Astrid Knudtzons gave i 1941. Samlingens innhold er variert: utgaver av klassikere, kirkefedre og skolastikere, missaler, breviarier, bibler etc. Den omfatter 410 nummer hvorav 271 er beskrevet i Leiv Amundsens trykte katalog fra 1926. I tillegg kommer samlingen av danske trykk før 1551, tilsammen 101 nummer. Blant disse finner vi de to første bøkene som er trykt på norsk oppdrag, Missale Nidrosiense og Breviarium Nidrosiense fra 1519.
Sammen med Paleotypsamlingen forvaltes Libri rari, bøker som er særlig verdifulle
