موزه دیرینه‌شناسی مشهد در میدان آزادی، زیرگذر پارک ملت و دانشگاه فردوسی قرار دارد و یکی از موزه‌های تخصصی علوم زمین و فسیل‌شناسی در استان خراسان رضوی است. این موزه با هدف معرفی تاریخ حیات روی زمین، روند تکامل موجودات زنده و آشنایی بازدیدکنندگان با میراث زمین‌شناسی ایجاد شده است. در این مجموعه، انواع فسیل‌های جانوری و گیاهی، سنگواره‌های میلیون‌ها ساله، کانی‌ها، سنگ‌ها و نمونه‌هایی از جانوران ماقبل تاریخ به نمایش درآمده‌اند. همچنین ماکت‌ها و تابلوهای آموزشی، اطلاعاتی درباره دوره‌های مختلف زمین‌شناسی، نحوه شکل‌گیری فسیل‌ها، انقراض دایناسورها و روند تکامل حیات ارائه می‌کنند. موزه دیرینه‌شناسی مشهد با بهره‌گیری از مجموعه‌های علمی و آموزشی، محیطی مناسب برای دانش‌آموزان، دانشجویان، پژوهشگران و علاقه‌مندان به علوم طبیعی فراهم کرده و یکی از مراکز مهم آموزش و ترویج دانش دیرینه‌شناسی در شرق کشور به شمار می‌رود.