辽宁古生物博物馆坐落于沈阳师范大学校园内，是经辽宁政府批准、由辽宁省国土资源厅和沈阳师范大学共建的、截至2011年中国规模最大的古生物博物馆，占地面积19000 平方米，建筑面积15000 平方米，于2011年开馆。共设有8个展厅、16个展区，包括地球与早期生命、30亿年来的辽宁古生物、热河生物群、国际古生物化石、珍品化石、辽宁大型恐龙等主题。

2005年8月，经辽宁省政府批准，辽宁省国土资源厅与沈阳师范大学签署协议，合作建设辽宁古生物博物馆。

2007年6月6日博物馆于正式动工；2009年7月基本完成总体建筑外部施工；2009年9月开始内部装潢与布展。

2011年5月21日正式落成开馆。

辽宁古生物博物馆以科学性为主，共设8个展厅16个展区，主要内容包括地球与早期生命、30亿年来的辽宁古生物、热河生物群、国际古生物化石、珍品化石、辽宁大型恐龙等主题。

辽宁古生物博物馆拥有馆藏1万余件，精品馆藏200余件珍贵化石，有按照化石的大小复制成原型的四大“明星化石”，包括截至2011年的世界最早的带毛恐龙“赫氏近鸟龙”、“会滑行的蜥蜴”赵氏祥龙、为揭示鸟类可动性头骨的早期演化和早期鸟类的树栖能力演化研究作出了贡献的“沈师鸟”，“世界最早的花”辽宁古果；还有高5米的猛犸象复原化石，剑齿虎的头骨化石，以及大型恐龙化石的集体“亮相”，其中长达15米的“辽宁巨龙”是第一次与观众见面。

2012年5月27日，《辽宁恐龙特展》开幕。

2013年3月1日，该馆协办的《走进鸟的故乡—建昌古生物化石进京特展》在北京自然博物馆开幕。

2013年5月19日，《辽宁古植物化石特展》开幕。

2014年4月20日—5月20日，《迎接第45个“世界地球日”—2014马化石特展》

2014年9月28日，该馆与新民兴隆联合举办的“迎国庆恐龙科普展”在新民隆重举行。

2014年11月5日，该馆与德国斯图加特自然史博物馆共同主办的“中国带羽毛恐龙特展”在德开幕。

2016年4月18-30日，该馆志愿者协会主办的《古生物复原雕像特展》在沈阳师范大学图书馆举行。

2016年5月21日，《从猿到人》化石特展开幕。

2017年5月17日，为迎接国际博物馆日，辽宁古生物博物馆举行的“金鸡破晓-辽宁古鸟类特展”在沈阳师范大学开展。本次展览以鸟类起源演化为主线，重点介绍鸟类及飞行起源、中生代鸟类的分类演化及古生态特征、鸡的起源等。本次《特展》以鸟类起源演化为主线，重点介绍鸟类及飞行起源、辽宁中生代鸟类的分类演化及古生态特征，也包括介绍鸟纲的一个重要组成部分-鸡的起源等。展品主要包括：迄今世界最早的带羽毛恐龙-赫氏近鸟龙、德国始祖鸟（模型）、中国发现的原始鸟类-热河鸟、孔子鸟，会鸟、以及大平房鸟、盛京鸟、渤海鸟、觉华鸟、翔鸟等20余件化石珍品。

2021年4月22日是第52个世界地球日。辽宁省自然资源厅与省古生物博物馆联合开展“敬畏生命，尊重自然”生命大灭绝特展，向公众展示地质历史时期（显生宙）生命演化历程中出现的五次“生物大灭绝事件”。

辽宁古生物博物馆是集科研、科普、展陈、教学和收藏于一体、功能丰富的古生物博物馆，建筑外形像一个庞大的地质体和一个巨型恐龙巧妙的融合，南侧的拱形建筑代表辽宁巨大恐龙的身躯，中间的钢架代表恐龙脊柱，两侧是恐龙的肋骨，而球体是恐龙蛋；21根恐龙肋骨的钢架象征辽宁人民21世纪挺拔的身躯，预示着辽宁美好的前程。辽宁古生物博物馆以科学性为主，以展示地史时期生命起源与演化为主线，以介绍30亿年来“辽宁十大古生物群”为重点，展示了地史时期生命起源与演化，具有鲜明的国际化特色，是古老文明与现代文明的完美结合；该馆展示了远古时代的生命演变，从远古走向现代，在互动科普厅，观众可以参与古生物化石有关的活动，包括“恐龙剧场”，以及“与恐龙赛跑”、“寻找化石”、“中华龙鸟盖印”等。。

2020年12月，入选第四批国家二级博物馆名单。

2022年1月30日，辽宁古生物博物馆被中国科协办公厅列入2021-2025年全国科普教育基地第一批认定名单。

2022年3月30日，被中国科学技术协会评为首批全国科教基地。

2023年5月，入选2023年科学家精神教育基地。

1.基本展陈免费开放，观众须凭本人身份证领票参观。

2.接待限量：5000人/天。

1.国家法定假日全天开放（上午9:30-下午4:00）；

2.平时开馆时间：周二、三、五、六、日（上午9:30-下午4:00）；

3.闭馆时间：周一（法定休息日）、周四（设备设施维护）。

（以上开放时间自2015年5月25日起执行）

博物馆位于沈阳师范大学正门内侧，可乘公交：141、157、178、236、255、326、381、382、393路到沈阳师范大学站下或190路沈师大学生公寓站向北800米；也可乘地铁二号线在师范大学站下。