中华恐龙馆是中华恐龙园的核心和灵魂，是恐龙科普知识的海洋，收藏展示中国系列恐龙化石最为集中的专题博物馆。它以古生物的发生、演化和灭绝为线索，旨在宏扬人类与自然界和谐发展的新自然观。馆体外形充分运用仿生建筑手法，远远望去仿佛三条恐龙高昂着龙头在窃窃私语，一条丰盈巨硕的恐龙躯体呈现出大写意的造型，由此勾勒出恐龙馆的博览、娱乐及科普空间，全馆总面积20000平方米以上，龙首最高处达71米，馆体穹顶最高处达36米，已成为常州旅游乃至沪宁沿线上旅游业的标志性建筑。

馆内运用多项现代技术和娱乐手段，力求营造科学启智与审美情趣相融合的动感空间。是寓唯物史观教育于旅游体验之中的新型科学殿堂。馆内主要设有影视特效厅、地球演化厅、海洋生物厅、廊厅、丛林厅、溶洞厅、恐龙陈列厅、中华龙鸟厅、恐龙灭绝厅等十多个主要参观游览场所。

影视特效厅是由玻璃天棚、网架穹顶与圆形大厅组成的共享空间，整个墙壁都是用15-18米高的山体环绕，其巍峨陡峭之势，仿佛利剑直指苍穹。右侧群峰中是一道白瀑飞泄而下，雾雨漫卷，在不同色彩的灯光造型中，青峰威严、绿荫染翠、水影漫漫，衬托着一具巨型马门溪龙化石骨架，分外夺目。

地球演化厅占地面积130平方米，高4.5米。其深邃的天顶上是周围镶嵌有罗马数字的巨大表盘，以倒计时方向不停息地在运动，星光闪烁，散发着靛蓝的宇宙色寒光，其对应的地板走灯也作相应的变化（顺时针计时）。钢化玻璃地台下，跳动的字符在为您计算着地球的每一个地质年代与我们此刻的时间距离。四个了望口为我们展示着距今2亿多年前直至现在的陆地变化过程。该厅以独特的意象带领我们追溯着地球文明的历史脚步，为我们揭示了恐龙以及我们共居的地球46亿年来的演变史及自然规律。

海洋生物演化厅将我们恍若置身于光怪陆离的海底龙宫。它以独特的、逼真的表现手法模拟了一个幻真的海底世界：身着缤纷魔幻般彩装的鱼群在穿梭舞动，鳞光闪闪。三簇雪白晶莹的珊瑚礁婷婷玉立，围起一个直径为八米的下沉式圆形空间。在这个下沉式展示空间中，充分运用高新技术，如全息成像等手段表现海洋生物以单细胞初级生命体到多细胞生动多姿的生物群体的演化史实，以唯物史观的科学态度再现生命历程，让游人感受到一个全新的视觉心理体验。