Ubicado en la parte posterior del Parque Agua Azul, en la zona centro de Guadalajara, el Museo de Paleontología, exhibe una colección de fósiles de megafauna encontrados en la zona, principalmente cerca del lago de Chapala y en la cuenca de Sayula. La mayor parte de las piezas exhibidas pertenecían a la colección del Ing. Federico A. Solórzano, quien las recolectó a través de varias decadas.
Los fósiles datan de las épocas del mioceno, plioceno y pleistoceno y entre ellos destacan los de antílopes, tigres dientes de sable, mamuts, magaterios, aves, anfibios y el imponente gonofoterio de 2.5 metros de altura, encontrado en el año 2000 en Chapala.
En el pabellón de geología se exhibe una de las muestras de rocas y minerales de distintas procedencia, más importantes y completas del país, ademas de utensilios cotidianos elaborados en hueso por los antiguos habitantes de la región.
El museo tambien cuenta con una área exposiciones temporales con un enfoque en las ciencias naturales, ademas de un centro investigación cuyo objetivo es fortalecer la paleontología como una ciencia en el Estado de Jalisco.