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河北地质大学地球科学博物馆根据建筑楼层分布，设立4个常设展厅。
宇宙与地球厅，重点展示宇宙与地球的起源和组成；
岩石矿物厅，展示三大岩类及矿物标本；
宝石与矿产厅，主要展示天然珠宝玉石、人工宝石和各类矿产资源；
恐龙与古生物厅，展示有九条恐龙的骨架和有关恐龙的起源、分类、特征、演化及灭绝，展示生命的起源和生物进化各阶段的珍稀化石。
宇宙与地球厅展示了宇宙与地球的起源、组成以及地球的内外动力地质作用。
正厅进入依次为宇宙的起源、太阳系的组成、地球和月球的起源及地球的圈层结构、物理性质、年龄和演化。展厅东侧主要介绍内动力地质作用——地震作用、岩浆作用、造山运动和板块运动等。南侧主要介绍外动力地质作用——风化、剥蚀、搬运和沉积作用。
据2018年4月官网资料显示，展厅共展出模型35件，图片53幅。
岩石矿物厅主要展出岩石矿物标本。
岩石标本按三大岩石类型分别展出各类岩浆岩、沉积岩和变质岩。矿物标本按化学组成和晶体结构分为五大类：自然元素、硫化物及其类似化合物、氧化物及氢氧化物、含氧盐和卤化物。矿物标本按以上大类排列。
展厅入口展出有温家宝总理于2003年赠送的其本人采于甘肃祁连山的珍贵矿物标本，分别是磁铁矿、天青石、石榴子石、黑钨矿、蓝晶石、石棉。
据2018年4月官网资料显示，展厅共展出岩矿标本共1071件，图片100幅。
宝石与矿产厅主要展出珠宝玉石及矿产资源标本。
展厅北半部分展出珠宝玉石标本。珠宝玉石是天然宝石和人工宝石
的统称。天然珠宝玉石是大自然的精华，包括天然宝石、天然玉石和天然有机宝石；人工宝石是人类智慧的结晶，包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。宝玉石陈列按照类别布展，其中钻石、海蓝宝石、塔菲石、翡翠、和田玉、水胆玛瑙、鸡血石等珠宝玉石更是价值不菲，再辅以灯光、旋转台、电子讲解屏等现代声光电手段，使观赏者能够较好地了解宝玉石知识，增加了展厅的趣味性和科普性。
展厅南半部分展出矿产资源标本。展厅专门设立一面矿产资源分布墙，利用指示灯标明中国主要矿产分布情况，按下相应按钮就能对中国主要矿产分布情况一目了然。陈列按照黑色金属、有色金属、贵金属、非金属和能源矿产等类别展出标本。
据2018年4月官网资料显示，展厅共共展出标本889件，图片115幅。
恐龙与古生物厅中的第四层展示了河北地质大学师生自主发现、挖掘、修复、研究和装架的晚白垩世（9600万—6500万年）一个新的恐龙动物群，是自主创新的一项集体科研成果。
展厅展出有不寻常华北龙、杨氏天镇龙、程氏天镇龙、胡氏天镇龙、四川龙、单脊龙、满洲龙、鹦鹉嘴龙、霸王龙等九条恐龙化石骨架，堪称九龙厅。“不寻常华北龙”、“杨氏天镇龙”、“胡氏天镇龙”、“程氏天镇龙”属于一级重点保护化石，其中，“不寻常华北龙”和“杨氏天镇龙”是化石命名的模式标本。
据2018年4月官网资料显示，展厅还展有恐龙蛋、恐龙脚印和其他恐龙化石及一些爬行动物的化石标本约4000余件，图片63幅。
五层古生物展区展示了生命的起源和生物进化各阶段的代表化石，特别是非常珍贵的早白垩世热河生物群的化石，包括无脊椎动物的珊瑚、腕足、软体动物、节肢动物的三叶虫、昆虫、叶肢介、虾、蟹；脊椎动物的鱼类：鲟和狼鳍鱼；两栖类的丽蟾和蝾螈；爬行动物的龟类——满洲龟；离龙类的潜龙；特别是有10余件极为珍贵的小型兽脚类、鸟龙和龙鸟化石；还有多条鹦鹉嘴龙和多种鸟类化石；其中一条鹦鹉嘴龙长达近两米，在国内外极为罕见；哺乳动物有原始的张河兽和热河兽等。
另外，还展出有海生爬行动物三叠纪的贵州龙、鱼龙化石和各种古植物等极为珍贵及有很高研究价值的古生物化石。
据2018年4月官网资料显示，博物馆共有馆藏藏品2万余件，展出藏品8000余件。藏品来源主要为师生采集、社会征集和校友捐赠。
“不寻常华北龙”是新属、新种、新科，也是中国乃至亚洲晚白垩世发现的个体最大，时代最晚，保存最为完整的稀有的巨型蜥脚类化石。珠宝玉石展区陈列的三块海蓝宝石个体之大，在国内外均属罕见。馆藏的优质稀少宝石塔菲石重1.32克拉，极其珍贵；世界百枚名钻1:1仿制品。
开放时间：9：00-17：00（周一、周四闭馆，节假日开馆）。
门票价格：成人票25元，学生票10元，儿童票（限1.2米以下）5元；
团体参观优惠，请务必提前1-2天与博物馆联系；
学校教职工、离退休干部凭工作证或离退休证免费参观；
学校学生凭学生证免费参观。
地理位置：河北石家庄市槐安东路136号（槐安路和建华南大街交叉口,南行100米路东即到）。
乘车路线：石家庄火车站乘49路公共汽车到石家庄经济学院下车，或乘快39路、73路、82路、6路、33路公共汽车到经济学院站下车。
1954年，宣化地质学校地质陈列馆开馆，当时展出面积400平方米，馆藏标本约一万块。1956年，陈列馆展出面积扩大至800平方米，1963年由毛鹏飞负责。“文革”期间被迫停馆，标本损失严重。
1970年，从地质部地质仓库调入标本约15000块。1971年宣化地质学校升格为河北地质学院后，地质陈列馆恢复向师生开放，并免费向社会开放，年平均接待中小学生约5000人次。
1988年，地质馆更名为河北地质学院地质博物馆。1990年博物馆随学校迁至石家庄校区。1996年学校更名，博物馆随之更名为石家庄经济学院地球科学博物馆，但因房舍紧张，只设有临时展馆，面积300平方米。
2006年，学校决定建设一座专门的地球科学博物馆，从开工建设到布展完成仅用了五个月的时间。2016年博物馆随学校更名为河北地质大学地球科学博物馆。
建筑本体为五层框架结构，建筑面积3080平方米，一层为宇宙与地球厅，二层为岩石矿物厅，三层为宝石与矿产厅，四层和五层为恐龙与古生物厅。由于恐龙体积庞大，四层和五层连通，五层为环形回廊。
二层展厅设小型休息室，五层展厅设影像专区播放科教纪录片，馆内装有电梯。
博物馆是全国科普教育基地、全国国土资源科普基地、地学类国家级试验教学示范中心、河北省科普教育基地、河北省首批科学素质教育基地、河北省省级科普教育基地、河北省国土资源科普基地、河北省爱国主义教育基地、石家庄市爱国主义教育基地，是中共石家庄市委、石家庄市政府首批命名的石家庄市十个青少年科普教育基地之一。
2020年2月18日，河北地质大学地球科学博物馆获评“河北省科普示范基地（首批）”。
