• 中心展厅

  位于一楼中心大厅，主要展示有东方巨龙之称的发现于重庆的合川马门溪龙，同时还要白垩纪黄河巨龙、三叠纪鱼龙化石等珍贵展品，展厅后部是以沉积地层和山城步道为主题的梯道，充分凸显重庆特色。

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• 地质演化厅

  位于一楼中心展厅东侧，以世界地质演化的一颗明珠——瞿塘峡引入，以时间为轴线，通过石头来讲述宇宙、地球和重庆的成长故事。共分为前言、地球往事、曾经沧海、岩石解密、岩石成壤和自然力量6个单元。

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• 生命演化厅

  位于一楼中心展厅西侧，通过丰富的化石标本、复原装架、场景喷绘，以生命演化历史为轴线，将重庆生命进化过程中的不同时期一一呈现。共分为前言、生命起源、脊椎动物的兴起、恐龙时代、兽类崛起、人类征程等6个单元。

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• 自然资源厅

  位于二楼中心展厅西侧，以展示重庆独特的地理风貌、自然资源为轴线，全面介绍重庆的山、水、林、田、湖、草、矿，表达人与自然和谐共生的理念。共分为前言、自然资源、人与自然、结语等4个单元。

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• 室外主题展区

  位于展馆室外区域，是对展馆室内空间和内容的延伸，主要布置有恐龙模型及生活场景模拟的恐龙主题展区、特色岩石矿石标本主题展区、珍稀动植物图绘与科普墙的自然资源主题展区。

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