云南省地质博物馆是展示云南独特地质环境与丰富地质资源，宣传地质工作成果，普及地球科学知识的窗口。馆内设有矿产资源、宝石玉石、古生物、恐龙、古人类及史前文化，地质现象，地质奇观和观赏石陈列，是中、小学地理、自然教学的实习课堂，是了解云南、热爱云南，进行爱国主义教育的重要阵地。观众在这里能惊讶地领略石头世界的奇美，了解地球历史的奥秘，学会识别宝藏的本领，获得打开地下宫殿的致富钥匙，增强对资源与环境的保护意识。深深地体验到云南这片热土的古老、神奇、富饶和美丽。
云南省地质博物馆位于昆明市白塔路。建馆20年来，完成了16项科学研究成果。同时，还深入社会，面向青少年，面向经济建设，在馆外举办专题展览，进行科学讲座，开展科技咨询、珠宝玉石鉴定和青少年地学科技活动辅导等多种形式的科普活动，取得了显著成果。被评选为全国地质科普先进单位，中国地质学会和云南省的科学普及教育基地，云南省爱国主义教育基地和全国科普教育基地。
古生物与恐龙化石：
这里有十多亿年前的藻类化石——叠层石，国际上著名的梅树村寒武纪——前寒武纪层型剖面的各种痕迹化石和多门类小壳化石，被称为“稀世珍宝”的澄江动物化石群，曲靖地区早期鱼类和陆生植物化石，在昆明地区发现的、由该馆研究命名的早二期叠世珍贵树蕨茎干化石——云南辉木，被称为地质奇观的保存在二叠纪玄武岩中的化石森林的硅化木（由该馆发现研究，主体保存在原地，待开发为遗迹博物馆），云南中生代造煤植物——宝鼎植物化石群，中生代鱼类和爬行类化石。新生代有该馆在中国南方首次发现的中新世貘类化石，开远小龙潭煤矿的中新世哺乳类化石，保山羊邑脊棱齿象，元谋动物化石群中的云南马、犀类和鹿类，以及该馆指导青少年在昆明呈贡龙潭山发现的小哺乳动物化石群（在云南属首次发现）。
恐龙展厅陈列有该馆1987年在省内正规发掘、修复装架和展出的恐龙化石——巨型禄丰龙，此具恐龙肋骨上可见二处生前骨折的伤痕化石，骨折处有骨质增生形成的骨痂。另一具许氏禄丰龙躯干化石保留了围岩，作埋藏形态展出。
展厅还展出了恐龙足迹和蛋化石。其中有两盘恐龙蛋化石，一盘10枚，另一盘8枚，蛋体连同围岩一起保存完好。
古人类及史前文化：
云南是世界重要的人类发源地之一，从古猿、直立人到晚期智人和新石器时代遗址都很丰富。
古人类陈列除介绍了云南的古猿和元谋人外，着重展示了由该馆发现、发掘和研究的昆明大板桥史前人类洞穴遗址，通海黄家营杞麓湖人遗址和石山咀遗址，以及在该馆人员辅导下昆明盘龙区地学夏令营在安宁螳螂江畔发现的旧石器制造场遗址。其中由该馆发现、发掘和研究命名的昆明“大板桥人”文化，被《中国文物报》称为云南发现的“特殊史前文化”。这一文化是以砸击法为主要打片方法的小石器组合，并且有磨制骨锥为其特色。这一文化的发现，是我国南方以砸击法为主要打片方法的首次发现，是具有北方旧石器文化色彩的史前文化和小石器组合及典型的砸击制品在云南省内的首次发现，也是利用硅化木作为原料制作石器在我国的首次发现。陈列中展示了遗址发掘现场的地层学、人类学、旧石器考古、埋藏学、动物考古学、孢粉分析和同位素测年等综合研究手段及其成果，再现了大板桥人的生活情景和遗址附近当时的古生态环境。
