中国地质博物馆创建于1916年，在与中国现代科学同步发端、发展的历程中，积淀了丰厚的自然精华和文化遗存，以典藏系统、成果丰硕、陈列精美称雄于亚洲同类博物馆，并在世界范围内享有盛誉。
中国地质博物馆收藏地质标本20余万件，涵盖地学各个领域。其中有蜚声海内外的巨型山东龙、中华龙鸟等恐龙系列化石，北京人、元谋人、山顶洞人等著名古人类化石,以及大量集科学价值与观赏价值于一身的鱼类、鸟类、昆虫等珍贵史前生物化石；有世界最大的“水晶王”、巨型萤石方解石晶簇标本，精美的蓝铜矿、辰砂、雄黄、雌黄、白钨矿、辉锑矿等中国特色矿物标本，以及种类繁多的宝石、玉石等一大批国宝级珍品。
中国地质博物馆在开展藏品科学研究的同时，长期从事地层古生物学、矿物岩石学、宝石学和博物馆学研究并取得累累硕果，特别是在早期脊椎动物学、昆虫学以及辽西热河生物群等研究领域所取得的成果受到国内外科学界的广泛关注；以系统精美的宝石陈列，独到的宝石研究成果，持续的社会推广活动，带动和引导了当代中国宝石科学研究、知识普及和市场消费。
中国地质博物馆常年开放独具特色的陈列展览。按照地球圈层结构布局的基本陈列，不仅展示了数以万计的矿物、岩石、宝石、化石精品，陈列内容更加关注人类的生存环境和生存质量；而且大量采用数字化、仿生、虚拟现实等技术，让观众在浓郁的科学氛围中，通过亲眼目睹、亲手操作和亲身体验，轻松步入精彩纷呈的地学空间。
中国地质博物馆长期开展丰富多彩的社会教育活动。创刊于1981年的《地球》是中国唯一的地学科普杂志，一年一度的全国青少年地学夏令营已成为社会教育活动的重要品牌，科普讲座、科普巡展、科普咨询等各种地学科普活动连绵不绝，使中国地质博物馆的社会影响力不断增强，先后被评为“北京市优秀爱国主义教育基地”、“北京市科普教育基地”、“全国科普教育基地”、“全国青年科技创新示范基地”、“全国青少年科技教育基地”和“全国青少年教育基地”。
目前，中国地质博物馆正以昂扬的精神风貌，继往开来，精心打造美好未来。
地球厅
地球厅以动力为主线，介绍了在内外动力的作用下，地球上发生的重要地质作用。东展线介绍内动力地质作用，以板块运动、褶皱断裂、火山、地震等地质作用为重点，西展线以外动力地质作用为主，主要介绍了水和风的地质作用。相对来说，内动力地质作用更加宏观壮丽，它们主要是使地壳上升、增厚，形成许多巨大雄传的高山峻岭，而外动力地质作用则比较和缓，好像一把刻刀，雕刻出各种壮美的山川地貌。
矿物岩石厅
矿物岩石厅采用雅俗共存、动静结合、虚实呼应、寓教于乐的设计方式，使观众通过参与、欣赏展厅的展品，可了解自然界中矿物岩石的成因，原始产出情况、自然界种类繁多千资百态的矿物岩石、代表性矿物岩石的感官特征及可供人们使用的特性。观众在欣赏各种精美奇特的矿物岩石展品时，通过交互式展览和虚拟展出部分，可参与对一些矿物岩石展品的探索性操作，获得相关知识。
宝石厅展示宝石、玉石、有机宝石、贵金属等材料及其成品，并融入宝石鉴定、宝石鉴赏、宝石琢型、宝石评价、宝石成因、宝石微观世界、宝石分布、宝石开采、宝石加工、首饰镶嵌、人工改善宝石与人工宝石及其制造方法以及宝石文化等知识点和兴趣点。（宝石厅荣膺全国博物馆十大陈列展览精品奖）
史前生物厅
史前生物厅，以生物进化过程中发生的重大事件为线索，向观众介绍生物的发展厅程和各地质时期常见的化石，展示地球上生物的发生、进化和灭亡的过程。
从空间布局上，整个展厅可以分为两大部分。
第一部分是小序厅，包括了一面艺术化的化石精品墙、一个可以互动操作的多媒体展具——简明生物分类查询系统，及一些有关化石的基本常识介绍。
第二部分是该展厅的主要陈列内容，共分为八个单元。
第一单元——最早期的生命；
第二单元——生物大爆发；
第三单元——海生无脊椎动物时代；
第四单元——脊椎动物的出现；
第五单元——生物登陆；
第六单元——生物大绝灭；
第七单元——恐龙与鸟类；
第八单元——哺乳动物与人类；
此外，在该展厅的南过道，还陈列了鱼龙、中国安琪龙、翼龙化石的模型各一件，以及一件观众可以触摸的长达5米的大型鱼龙化石、一个演示化石是如何形成的多媒体展具。
