大连自然博物馆是一座集地质、古生物、动物、植物标本收藏、研究、展示于一体的综合性自然科学博物馆，其前身始建于1907年。新馆为现代欧式建筑，坐落在风景秀丽的黑石礁海滨，建筑面积1.5万平方米，展览面积1万平方米，是国内唯一拥有27万平方米海域的博物馆，在国内外享有很高的知名度。
大连自然博物馆有各种标本近20万件，珍贵标本6千余件。馆藏特点是海洋生物标本和“热河生物群“化石标本，其中海兽标本20余种，其种类和数量在国内自然史博物馆中是最多的，其中重达66.7吨的黑露脊鲸标本，在国内独一无二，在亚洲也属罕见。“热河生物群“化石标本在国内是种类最多最有特点的，其中一窝鹦鹉嘴龙化石是世界上迄今为止惟一的、数量最多、保存最完整的、震惊世界的国宝级化石标本，其研究成果论文已发表在《Nature》（2004年9月431期）上。
大连自然博物馆馆内现开设地球、恐龙、海洋生物、东北森林动物、湿地、物种多样性、辽西古生物化石等12个展厅。走进序厅，一幅长22米、高3米的巨型浮雕将“自然与人“艺术而完美地融合在一起，气势宏大壮观；恐龙展厅内40米长的巨幅半景画和栩栩如生的恐龙生态模型，演示了恐龙产生、发展、灭亡的全过程，观众可直观地了解恐龙及其生活环境；十分珍稀精美的辽西古生物化石，仿佛在默默地向人们讲述着发生在亿万年前的神奇故事，使我们对生命的进化产生无限遐想和对未来的深思；在物种多样性展厅内，观众只需按下按钮就可以听到来自自然界近30种鸟类的鸣叫；走进东北森林动物展厅，犹如进入茂密的原始森林，各种动物集聚在你的身边，使人不禁发出要爱护自然、保护野生动物的感叹；触摸式多媒体电脑、大屏幕彩电，以及中央空调、楼宇自控、保安监控、数码自动讲解系统等高科技硬件设备，给观众创造了一个方便、舒适的参观环境，此外还有供学述研讨等文化活动的多功能厅，供观众休息、观景的休息厅，以及购物、饮食等服务设施。
来大连自然博物馆参观，不仅能增长自然科学知识，还能领略大自然的独特风光，在成片的黑色礁石和小石林的环抱中，聆听大海与礁石的“对话“。
大连自然博物馆陈列水平先进，新馆陈列先后获得2000年全国十大陈列精品奖和最佳新材料、新技术运用奖、2001年大连市科技进步一等奖，辽西化石研究2005年获大连市科技进步一等奖，2006年大连市文明单位，2000年大连市首届十佳环保景点，2002年大连市旅游工作先进单位。2003年作为东北地区唯一入选的博物馆，参加了法国举行的中法文化年活动。2002年获全国青少年科技教育基地，2005年获全国科普教育基地，2005年大连市优秀科普教育基地，2005年获全国野生动物保护科普教育基地。