El mentor de este museo fue Marcelo Sioli, un ciudadano de Colonia Lassaga (más conocida como Campo Botto). Mientras recorría las costas del río Salado, Sioli descubrió una osamenta que llamó su atención; llevó la pieza al Museo Florentino Ameghino de la ciudad de Santa Fe y allí se estableció que aquella pertenecía a un gliptodonte, una especie de la megafauna del período Cuaternario (esa placa ósea hoy forma parte del museo).
Desde entonces, Sioli investigó y se capacitó dentro del Museo Ameghino, como alumno del paleontólogo Raúl Verzosi, para el reconocimiento y tratamiento de conservación de restos fósiles. Así continuó sus búsquedas a la vera del Salado, los hallazgos se sucedieron y las piezas halladas terminaron constituyendo el acervo del Museo Río Salado. Entre esta colección paleontológica se cuentan piezas de osos megaterios, tigres diente de sable, mastodontes, toxodontes, ucrenias, ciervos de los pantanos, tortugas, moluscos y hasta algas fosilizadas.
Además, aquellas búsquedas, orientadas en principio hacia la paleontología, derivaron en el hallazgo de objetos de pueblos originarios, que hoy también son parte del Museo Río Salado: puntas de flechas de piedras, lanzas, boleadoras, pipas, hachas y vasijas.