Lo primero que recibe al visitante de este recinto es una escultura de un paleontólogo encontrando un fósil. Le sigue un gran mural con una extensa línea del tiempo: desde el Big Bang, pasando por las distintas eras hasta la aparición del hombre. Se hace énfasis en la Era Mesozoica –la de los dinosaurios– dividida en tres periodos: Triásico, Jurásico y Cretácico. A este último corresponden las piezas del museo. Varios fósiles son emblemáticos de este lugar. El primero es el de un Mosasaurus, el reptil marino más feroz de su tiempo, que dominó los mares de gran parte del mundo y se alimentaba de peces, amonites y otros reptiles marinos. Otro vestigio importante es el cuerno de un ceratópsido –dinosaurio con cuernos– no identificado. Pero es quizá el Muzquizopterix coahuilensis el que más identidad aporta al museo y a la ciudad, pues desde hace años se ha convertido en un icono de los hallazgos fósiles del municipio. La pieza exhibida en el museo es una réplica, pues el original se encuentra en el Instituto de Geología de la UNAM, en Ciudad de México. El Museo de Paleontología contó con el apoyo del INAH para su organización museográfica.