Die Insektensammlung des DEI gehört zu den größten und bedeutendsten naturwissenschaftlichen Kollektionen ihrer Art in Deutschland. Sie ist ein wesentlicher Teil des komplementär arbeitenden internationalen Verbundes der Biodiversitätsforschung. Sie umfasst zur Zeit ca. 3 Millionen Exemplare in 250.000 Arten, darunter Typen von 25.000 Arten. Die 13.000 Kästen der einheitlich aufgebauten, gut erschlossenen Sammlung sind im Neubau in einem modernen, elektronisch gesteuerten Kompaktmagazin klimatisiert untergebracht.
Den Grundstock bilden Spezialsammlungen hervorragender Entomologen, die vor allem als Nachlässe in das DEI gelangten. Darunter befinden sich beispielsweise die Kollektionen KRAATZ (Coleoptera), HORN (Coleoptera: Cicindelinae), LEONHARD (Coleoptera und Lepidoptera) und VON HEYDEN (paläarktische Coleoptera). Besonders wertvoll sind die Aufsammlungen SAUTERs (1871-1948) von Formosa (ca. 4.200 Arten, zahlreiche Typen) und aus der DEI-Expedition 1961 nach Albanien.

Hemimetabola	Hemimetabola		Lepidoptera, Trichoptera, Neuropterida, Mecoptera und Siphonaptera
Diptera		Hymenoptera und Strepsiptera
Coleoptera

Grundsätzlich werden Insekten aller Ordnungen und jeder zoogeographischen Region gesammelt, der Schwerpunkt liegt jedoch auf den Ordnungen Coleoptera, Diptera, Lepidoptera und Hymenoptera, die traditionell von Mitarbeitern des DEI bearbeitet werden. Ergänzend wird von allen Insektengruppen Material zur Biologie (Larven, Puppen, Minen, Fraßbilder, Bauten u. a.) gesammelt und aufbewahrt. Die Sammlungsteile sind bis auf wenige Ausnahmen nach bereits von Walther Horn formulierten Grundsätzen in die Hauptsammlung mit Standardkastenmaß eingeordnet und durch Kataloge bzw. in der DEI-Datenbank dokumentiert. Die Typenbestände sind weitgehend publiziert und zum Teil bereits über das Internet zugänglich.
Der Typenreichtum verpflichtet zur Bereitstellung von Material in einem intensiven internationalen Austausch, und ständig kommen zahlreiche Gastforscher aus aller Welt ins DEI, um in der Sammlung zu arbeiten.