古生物化石的收藏主要包括-
低等生物:海百合、弓燕、菊石、闊葉珊瑚【每片幾平方米】，雕草珊瑚三葉蟲【最大的直徑30多厘米，最大的壹片上有100多種昆蟲】；
恐龍:數十只大型貴州魚龍、中華鱘、魔龍、滿洲鱷、長鼻鱷、吉州龍回族中華鳥、龍鸚鵡、喙龍、孔子鳥、幾窩恐龍蛋、祿豐金山龍【十米】禽龍；
植物:數十種大型矽化木、大型枝蕨、特殊羽葉；
幾乎全國各地都能找到的各種魚:滿清龜、玄武蛙、王八、茂名無防備龜、蛇；
中國羚羊柄杯鹿劍齒虎無角犀牛華麗黑鹿真猛獁象犀牛野牛鏟牙象野驢三條馬等等，涵蓋了所有主要化石種類。
古生物標本在以下展廳展出:
在“貴州關嶺生物群”的五個展廳裏，有各種魚龍、貴州龍、齒龍、海百合等近萬件化石標本。，產於三疊紀地層，從體長16米的大型魚龍到體長不足半米的小型魚龍，顯示了三疊紀生物的多樣性和復雜性。
貴州關嶺生物群是壹個以海洋爬行動物和海百合為特征，並伴有魚類化石、無脊椎動物和古老植物的珍貴生物群。它儲量豐富，屬種繁多，造型優美，保存完好，被地質古生物專家譽為“世界上獨壹無二的三疊紀化石寶庫”，填補了國際上海洋爬行動物演化研究的空白。
在“熱河生物群”的五個展廳中，恐龍展廳有近400只鸚鵡嘴恐龍。其中保存在禽龍胃中的胃石和當時食物形成的化石，具有很高的觀賞和科研價值。“萬魚館”陳列著1.2億多年前的10多萬種不同種類的魚類化石，堪稱世界壹絕。世界上其他博物館罕見的成千上萬的長有羽毛的恐龍和鳥類化石為人們研究恐龍滅絕和鳥類起源提供了詳細的例子。
1928年，美國地質學家格裏普在遼西地質工作的基礎上，首次使用了“熱河生物群”的名稱。在此基礎上，我國古生物學家顧誌偉院士提出了“熱河生物群”的概念，它包括動植物。熱河生物群化石在中國發現歷史悠久，但自20世紀90年代初開始在國際上引起廣泛關註。最早的重要化石是壹些保存完好的早期鳥類，填補了這壹地質歷史時期鳥類演化的空白，隨後又發現了哺乳動物、有毛恐龍、原始被子植物等壹系列其他重要化石，逐漸將熱河生物群的研究推向了國際前沿。
下圖:孔子鳥(Confuciusornis)是壹種古老的鳥類，其化石遺跡發現於中國遼寧省北票市的熱河(四合屯、李八郎溝等白堊紀沈積巖)。根據出土遺址的地質形成史，這種鳥生活在約1.25億年前至1.1億年前，西方學者稱之為早白堊世，中國學者稱之為晚侏羅世。孔子鳥是已知最早的長有無齒角質喙的鳥。
在山旺生物群的展廳裏，有近千只鹿和犀牛的化石，以及其他博物館罕見的食肉動物、昆蟲和植物。
山旺生物群化石標本位於山東臨朐東部謝家河盆地中新世早期山旺組矽藻土層中，以“千書”聞名海內外。地層中保存著各種精美的動植物化石，被譽為“化石博物館”。
猛獁象牙齒化石——
猛獁象(學名:HUS猛獁象)，猛獁象，長鼻目，最著名的物種是“真猛獁象”，即長毛象。猛獁象生活在大約65438+10000年前，1000年前，起源於非洲，更新世早期分布於歐洲、亞洲和北美北部，尤其是苔原地區。猛獁象有長長的體毛和厚厚的脂肪層來禦寒。它們夏天以草和豆類為食，冬天以灌木和樹皮為食，主要群居。最後壹批猛獁象大約在公元前2000年滅絕。
四面牙象化石-長度:6.5米。身高:3.5米。分類:大象(真實形象？乳齒象？)，活動範圍:中國廣大地區。滅絕時間:中更新世(更新世是第四紀的第壹個世，約260萬年至654.38+0萬年前)。更新世冰川作用很活躍。它的象牙很長，但不是向上向前長，而是筆直向前長。
鏟齒象-拉丁名Platybelodon。在6.5438+00億年前的中新世時代，地球上出現了壹種非常特化的大象。它的下顎極其細長，前端有壹對並排的扁平下門牙，形似大鏟，故名鏟齒象。鏟齒象生活在河邊和湖邊。它們用鏟齒在淺水中切斷並鏟起植物，然後依靠自己的長鼻子幫助將食物推進嘴裏。鏟齒大象的化石已經在亞洲、北美、歐洲和非洲被發現。根據它們的形態差異，科學家將其分為三類:板齒象、鏟齒象和鋸齒象。中國寧夏同心縣發現世界上第壹具完整的鴨嘴獸骨骼化石。