La colección arqueo-paleontológica (AP) del CENIEH está compuesta por fondos procedentes de los yacimientos de la Sierra de Atapuerca, en depósito temporal, según se establece en el Convenio firmado para este fin entre el CENIEH, la Consejería de Cultura y Turismo de la Junta de Castilla y León y la Fundación Siglo para el Turismo y las Artes de Castilla y León. Dichos fondos incluyen fósiles humanos, fauna y piezas líticas de niveles Pleistocenos de los yacimientos Galería, Gran Dolina, Trinchera Penal, Sima del Elefante, Cueva Fantasma y Sima de los Huesos.
La colección AP se incrementa año a año con el depósito de nuevos fondos de acuerdo a un calendario previamente establecido. Dichos fondos deben ser inventariados y catalogados tras su depósito. El enorme volumen de estos fondos y el tiempo necesario para esas operaciones provoca normalmente que exista una demora de un año entre su fecha de depósito y su puesta a disposición de la comunidad científica para su consulta. Los fondos actualmente inventariados y disponibles para consulta se detallan en el documento "Fondos inventariados".