朝阳古生物化石博物馆建筑面积12300平方米，设有地球厅、科普厅、恐龙厅、热河生物群化石展厅、古植物化石展厅、硅化木工艺品展厅，陈展近千块古生物化石标本。化石标本内容从无脊椎、昆虫、蜘蛛、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、恐龙、翼龙类、哺乳动物、古植物等。展品精美，内容丰富，并配有370块图板。 化石博物馆一楼主题是地球的起源。主要展陈恐龙化石、各种矿石、地球形成、变迁的基本知识等，同时还可以体验火山喷发、地震等。二楼主要展示鱼、鸟、植物、昆虫等化石。三楼是哺乳动物起源、鸟类起源和人文化石。