南雄恐龙博物馆在三影塔下的恐龙博物馆通过实物、图片和文字资料，向人们展示了南雄红层与古生物化石的出土情况，再现了晚白垩纪即距今七千万年前的恐龙世界。
它是国内外古生物界所瞩目的一块“宝地”。早在十九世纪末就有科学家来南雄盆地作过考察。从1928年起，中国地质学家在南雄一带进行过较详细的地质调查，并将其地貌命名为“南雄红层”。 解放后，中央和省的地质部门、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等单位先后到南雄红层进行过考察。在南雄红层的晚白垩纪至古新世的地层里，发现了包括腹足类、介形虫类、轮藻类和恐龙类等古生物化石共60属，100多个品种。其中以各种类型的恐龙化石最为丰富。“南雄组”恐龙动物群的成员有肉食龙中的霸王龙，蜥脚类中的短棘南雄龙，鸟脚类中的南雄小鸭嘴龙，均是晚白垩的标准化石。目前已出土一些完好率达80%以上的小恐龙化石和成窝的恐龙蛋化石。
1983年和1984年，中国科学院与西德古生物学家代表团两次在南雄红层进行联合考察，于南雄大塘发现20余个恐龙脚印化石。这一发现，为进一步研究恐龙的步态、身长及古生物环境等提供了科学依据。

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