是中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所創(chuàng)建的國(guó)內(nèi)唯一以動(dòng)物化石為載體系統(tǒng)普及地學(xué)、古生物學(xué)和進(jìn)化知識(shí)的博物館。中心部分“化石展廳”展出化石精品600余件，都是從五十多年來(lái)我國(guó)從事古脊椎動(dòng)物學(xué)與古人類學(xué)的四代科學(xué)家采集的20余萬(wàn)件標(biāo)本中精選出來(lái)的。

中國(guó)古動(dòng)物館的展廳分為三層：第一層為古魚(yú)類和古兩棲動(dòng)物，第二層為古爬行動(dòng)物和古鳥(niǎo)類，第三層為古哺乳動(dòng)物。在一、二層相通的天井中安置著若干具恐龍骨骼的化石，使整個(gè)展廳顯得內(nèi)容豐富而不擁擠。中國(guó)古動(dòng)物館是目前亞洲最大的古動(dòng)物博物館，在全世界也是比較大的古動(dòng)物博物館之一。