场馆组成
综述
南京地质博物馆由新、老馆组成，总建筑面积为9700平方米。老馆即中央地质调查所旧址，始建于1935年，是一幢德式风格的红色三层建筑物，建筑面积2500平米；新馆建成于2010年，是一幢现代风格的四层建筑物，建筑面积7200平方米。老馆设置了《地学摇篮》、《中国石文化》、《矿产资源》和《地质环境》4个展厅。新馆设置了《恐龙世界》、《行星地球》、《生命演化》和临时展览4个展厅。
地学摇篮展厅
一层的地学摇篮展厅形象、直观地展现了中国古代地质学思想和中国近现代地质科学发展历程的展览。它展现了原中央地质调查所的诞生、成长和取得的卓越贡献，重点介绍了新中国48位两院地学院士的风采：他们是近现代中国地质科学研究发展历程的参与者和见证人，为中国地质科学事业的发展书写了辉煌的篇章。《地学摇篮》展厅也是再现原中央地质调查所发展历史的展厅。该展厅包含了序厅48个院士浮雕墙、古代地学思想、发现北京猿人头盖骨的裴文中教授、地学院士成材之路等内容。
中国石文化展厅
观众可以领略源远流长的中国石文化历史，其中宝玉石文化、文房石文化、园林和观赏石文化，陈设形式新颖独特、展品内涵丰富。该展厅包含有古代中国的石文化介绍、大型岫岩玉雕件、翡翠介绍、知名宝石展台、矿物观赏石展台、四大名石之昆石、大型海百合化石标本等。
矿产资源展厅
布设了世界矿产资源、中国矿产资源、江苏省矿产资源、中国古代采矿技术、矿产资源开发利用等几个展区。采用互动形式展示了世界、中国、江苏的矿产资源分布。用先进的真人幻像技术和实景模型生动再现了古代铜矿开采场景，使观众不得不惊叹于古人的聪明才智。该展厅包含矿产资源展厅之世界矿产资源、矿产资源展厅之中国主要矿产资源分布、矿产资源展厅之中国典型矿产资源等，还有特别展出江苏能源矿产分布和特色，介绍了古代采矿的技术和古代铜矿开采合成影像等内容。
地质环境展厅
主要展示和演示地质灾害与防治、矿山环境与治理、保护地质遗迹等内容。观众可以身临其境地感受地震爆发时的振荡、海啸、滑坡、泥石流等自然灾害发生时人类的无助，还可了解到灾害发生的根源、预防及治理等专业知识。该展厅包含地质环境展厅之地质灾害模型展示区、地质环境展厅之地面沉降预警预报展示区、地质环境展厅之地质公园和地质灾害治理展示等内容。
恐龙世界展厅
占地面积600平方米，贯通2-4层、模拟中生代场景的巨大展示空间，陈列有世界上保存最完整、亚洲最大的恐龙——炳灵大夏巨龙，它身高8米、体长28米的装架模型与其真骨化石（10枚颈椎、10枚背椎，2枚近端尾椎、部分颈肋和背肋、1枚脉弓、右肩胛骨、右乌喙骨和右股骨）同时展出；首次装架展出了杨钟健先生在国内首次发现的3具恐龙真骨化石；还配有恐龙影院、模型互动、恐龙常识介绍与知识查询展区。
临时展厅
举办不同主题的临时展区，设计新颖，灵活多变，可以满足，临时在博物馆馆举行的玉石、矿物、古生物等的展览。
行星地球展厅
通过实物标本、仿真场景、模型、视频、图板等手段，揭示了宇宙和恒星的起源与演化、太阳系的形成、地球的诞生与运动、矿物和岩石等自然奇观。该展厅主要通过现代化科技的手法，模拟宇宙飞船船仓、制作视频、模型场景等，展示了行星地球展厅里的斗转星移展区、斗转星移展区、运动地球展区、矿物知识展区等，生动的呈现给观众。
生命演化展厅
采用丰富的实物标本陈列，逼真的模拟场景展示、演化长廊表现等形式，展现生物进化与演变、生命发展历程、人类之旅等。观众可以身临其境的体验生命的诞生、演化的曲折经历，了解生命进化由水生到陆生、简单到复杂的过程。该展厅主要有中国化石群、化石标本展室、古生代海洋、陆地、沼泽、森林、平原等场景，详细展示了人类进化的历程，特别是北京直立人是中国首批复制模型展览等。
