中国房山世界地质公园博物馆是地质公园的标志性建筑及核心展示区，位于房山区长沟镇，占地6.11公顷，总投资1.8亿元，建筑面积1万平方米，建筑设计立意“石破天惊”，充分体现了“尊重自然机理，活用原生地形，造型自然舒展、内外空间一致”的特点，具有唯一性和典型性。

博物馆展陈以“天、地、人、和”为灵魂，以公园的地质变迁、生物演化、人类进化为主线，以地学知识为支撑，以科普性、故事性、大众化的语言为纽带，利用各种现代科技手段，全方位、多角度展示公园的地质遗迹和人文景观，让游客感受大自然的力量和地球的造化功能，达到启迪思想、传播知识、培养兴趣、激发探索的目的。

博物馆设室内展陈和室外科普广场，室内展陈面积5800平方米，有开篇厅、地史演化厅、八大园区展厅、国内外世界地质公园展厅、实物标本厅、展望厅等六大展厅；室外科普广场，展示大型标本和部分地学名人雕像。博物馆的参观接待能力以及体验效果在社会上产生了广泛的影响、受到了社会各界的好评。

2010年7月12日在接受联合国教科文组织的中期评估中获得评委组专家一致好评。法国专家马提尼称赞博物馆是一个崭新的、杰出的、无与伦比的博物馆，代表着中国世界地质公园的未来和发展；马来西亚专家库莫评价道：这是世界地质公园博物馆的艺术精品，是大众科普教育的最佳场所；中国专家赵逊题词：科学殿堂、启智基地。