En 1813,  il organise, de lui-même, les collections, la plupart n’ayant pas été touchées depuis la création du British muséum par Sir Hans Sloane (1660-1753). Durant ce temps, il devient un spécialiste des crustacés et des mollusques. Il travaille également sur les insectes, les mammifères et les oiseaux. 

La classification qu’emploie Leach est un peu excentrique : il nomme ainsi vingt-sept espèces différentes d’après le nom son ami John Cranch (1758-1816) décédé durant une expédition en Afrique. En 1818, il nomme neuf espèces d’après différents anagrammes du prénom Caroline, probablement le nom de sa compagne.