採集の前後に必ずじっくり見学したいのが、博物館本館の展示室です。エントランスを抜けると、瑞浪がかつて豊かな海であったことを示す多種多様な化石が出迎えてくれます。
最大の目玉は、絶滅した謎多き海棲哺乳類「パレオパラドキシア」の全身骨格復元模型と実物化石です。ジュゴンやゾウに近い系統と考えられているこの奇獣は、がっしりとした四肢と独特な歯の形状を持ち、世界でも限られた地域からしか見つかっていません。瑞浪市ではほぼ完全な骨格が発見されており、その学術的価値は世界的な注目を集めています。
その他にも、巨大ザメ「カルカロドン（メガロドン）」の歯化石、クジラやアシカの仲間、さらには鮮やかな色彩の痕跡が残る巻貝のコレクションなど、約1000点に及ぶ実物標本が分かりやすく分類・展示されています。化石のでき方や当時の古環境を解説したジオラマも充実しており、知的好奇心を刺激される構成です。
