诸城恐龙博物馆位于恐龙公园园内东侧，是一座集收藏、陈列、研究恐龙和其它古生物为一体的专题性博物馆。馆内有世界第一龙——鸭嘴龙展厅、华夏第一奇骨——神妙龙骨厅、恐龙大观园——科普体验厅、神秘的白垩纪——模拟仿真厅。目前世界上最大的鸭嘴恐龙化石“巨大诸城龙”就陈列于馆内。
恐龙馆内设六大厅：序幕厅，迎门一幅大型恐龙生活情景石雕壁画；标本陈列厅，展出了一具目前世界上最大的鸭嘴龙化石骨架，同时还陈列着新的属种恐龙化石标本近百块；模拟厅，安装了大小不等，形态各异的模拟恐龙；发掘厅，“原汁原味”反映了恐龙出土发掘现场的情景；另有环幕电影厅，可以观看环幕电影《龙城风光》。
