中国古动物馆隶属于中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（IVPP），是该所1994年创建的中国第一家以古生物化石为载体，系统普及古生物学、古生态学、古人类学及进化论知识的国家级自然科学类专题博物馆。中国古动物馆同时也是全国青少年科技教育基地、北京市青少年教育基地、中国古生物学会科普教育基地和国家中央机关思想教育基地。1995年12月，中国古动物馆正式对公众开放。 中国古动物馆的前身可以追溯到1929年建立于北平西城兵马司胡同的农矿部地质调查所的古生物化石陈列室。1953年4月1日，中国科学院古脊椎动物研究室在北京市西城区地安门二道桥正式成立，其陈列室不定期对外开放，为中国古动物馆的前身。2000年7月1日，中国古动物馆入选首批“中国古生物学会科普教育基地”。 中国古动物馆坐落于北京市西城区西直门外大街；总建筑面积3000平方米，其中展览面积近2000平方米。