该厅收藏有贵州关岭生物群的海百合以及鱼龙化石,它们生存于三叠纪时期,距今2亿3500多万年;有广西发现的泥盆纪时期的鹗头贝化石,距今长达3亿8000万年之久;还有在广东茂名等地发现的鳄鱼及无盾龟、海龟化石等,保存都相当完好。
中华龙鸟、圣贤孔子鸟、四翼龙和尾羽龙等化石,发现于辽宁朝阳侏罗纪晚期至白垩纪早期的同一岩层中,距今大约1亿4000万年。
有山旺动物群中个体最大的无角犀;保存完好、数量最多的柄杯鹿及大型的肉食性动物孔子犬熊等化石。它们生活于中新世,距今1800万年左右。
产自新疆的硅化木,生长于距今1亿5000万年前的侏罗纪时期。
另外,还有寒武纪时期的三叶虫化石,奥陶纪、泥盆纪时期出现的震旦角石、菊石以及现代生物标本红珊瑚树等。

红珊瑚树标本

极为罕见的鹦鹉嘴龙化石(共28只)

鹗头贝化石(长约5米)