中国地质博物馆是全国性地质科学博物馆。位于北京市西四羊肉胡同。
1913年，中国创办了第1所培养地质专业人才的高等学校──农商部地质研究所。1916年，该所学生在北京丰盛胡同开办了农商部地质研究所标本陈列室，并在毕业典礼上进行观摩展出。陈列面积为100平方米，展出标本917件，内容包括中国地层系统、火成岩、各地的岩石矿产和学生成绩等，还附有相应的文字说明、图表和照片。1920年前后，在农商部地质研究所标本陈列室的基础上，创办了中国第1个独立的国家级地质科学博物馆──农商部地质调查所地质矿产陈列馆，它是现今中国地质博物馆的前身。1952年地质矿产陈列馆由北京丰盛胡同迁至兵马司胡同，改称为地质陈列馆。1956年，在今址新建馆舍大楼，改名地质部地质博物馆，1959年10月1日对外开放。陈列面积4500平方米，内容分基础地质、地层古生物、矿床和勘探技术、区域地质四大部分。1982年改名为地质矿产部地质博物馆，1986年改用今名。
该馆藏品有标本10多万件，其中包括古生物1.3万件、地层2.1万件、矿物1万件、岩石6000多件、宝石1000多件、矿床3.3万件、地质现象1000多件，还有多件晶洞和其他标本等。藏品以国内标本为主。巨型山东龙、广东孔雀石晶洞、湖南香花石晶体及雌黄晶簇、贵州朱砂王、山东重28.061克拉的宝石级金刚石、青海重达3561.407克的自然金块、河南丝状自然银以及博茨瓦纳生于金伯利岩中的宝石级金刚石标本、美国重23克的自然铂片等，均为该馆收藏珍品。
该馆的陈列分基本陈列和临时陈列两类。基本陈列包括矿产资源、地球史、地层古生物、矿物岩石、中国矿床、宝石等陈列室。矿产资源室，按性质和用途分类陈列了中国已知的各种金属矿产、非金属矿产、能源；地球史室，重点陈列了地球在宇宙中的位置，地球的物理性质、内部构造和物质成分，内动力地质作用，外动力地质作用，地球的形成和发展历史；地层古生物室，按地质时代从老到新，依次陈列了前寒武纪、古生代、中生代、新生代的标准化石、各地的生物群及地层；矿物岩石室，按化学成分及晶体结构分类陈列了国内外约1000种矿物，按形成原因分类陈列了岩浆岩、沉积岩、变质岩等；中国矿床室，按有用成分、矿石特征及质量要求、矿体形态及产状、矿床规模等，依次陈列了中国主要金属、非金属矿产的工业矿床类型；宝石室，按物质成分、结构构造、 工艺美术性能、 雕琢或加工技艺、用途等，分类陈列了中国的宝石、玉石、彩石、砚石及一部分国外宝玉石。
该馆各时期曾经举办的临时陈列有《国外金伯利岩》、《中国石油地质》、《铬矿地质》、《地质技术革新和技术革命》、《找矿勘探方法技术》、《水文地质及工程地质》、《地震》、《工艺美术矿物原料及成品》、《地质摄影》、《绘画、书法》、《地质工作35年成就》、《矿物珍品》等。巡回或流动展览有《铬矿》、《富铁矿》、《地震》。
该馆主要研究地质科学技术和博物馆学。地质科学技术研究的主要内容为基础地质，其次为应用地质及探矿技术。原馆长、地质学家高振西为中国北方震旦纪研究的创始人。该馆对中生代恐龙、古生代鱼类及早古生代三叶虫、宝石矿物、中国新矿物、岩石可钻性分级、电子探针标样等进行了研究，已获得重要成就。历年先后与馆外合作，正式出版的著作有《地震问答》及其“增订本”、《地质力学浅说》、《中国五大连池火山》和《中国矿物》图册、《火山·温泉·地热能》。独立编写、正式出版的著作有《宝石通论》、《宝石》、《中国地质大观》等。
中国地质博物馆还通过为国民经济各个领域和社会各个行业提供地质标本、资料，开展地质科学技术咨询活动，直接承招国家和地方的生产、科学研究、教育任务，此外，还举办地学夏令营、摄影、放映电影、电视录像等科普活动。
