古生物博物馆作为一个特殊的博物馆种类，是以地球历史上地质、环境、生物、人类文明等特定方面为研究内容，以古生物为主题，有关古代动植物、地质、古人类、文化等领域的学术、科普、旅游、教育、保护、展示、交流与合作所综合而成展示的场所。一般的展厅分为各类动物的展示区、化石的展示区、化石制品的展示区和地质环境秀展示区等。古生物博物馆一般设在自然保护区、风景区、行政区等，因此游客在参观古生物博物馆时，还可一同去流连于那附近的景区中。
古生物博物馆在保护古生物、传播古生物学知识、研究古生物学、推动旅游业发展中发挥非常重要的作用。在中国，许多地方都有自己的古生物博物馆，例如中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博物馆、内蒙古古生物化石博物馆、四川自贡恐龙博物馆、贵州黔灵山生物博物馆等。这些古生物博物馆将许多有关古生物的知识集合起来，并向游客提供了机会去了解、研究、保护、传承与欣赏这些宝贵的资源。同时，这些博物馆也通过固定展览、临时展览、社会教育等形式向社会传递古生物学知识，推动了科学普及和旅游经济的发展。
