上海自然博物馆是我国最大的综合性自然科学博物馆之一，于1956年筹建。该馆是一所综合性博物馆，包括古生物学、植物学、动物学、人类学、地质学、天文学等多种自然科学。在收集自然标本及图书资料的基础上，开展科学研究和社会教育。
1960年1月27日，动物学分馆在馆本部开馆；1984年，在龙吴路1102号建成了植物学分馆，共六层，占地面积1800余平方米。陈列面积达4000多平方米，这其中分为三类：古动物史、古人类史、现代动物，而现代动物又包括无脊椎动物、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物等，加上上海地区古尸展、海洋动物展览，一共有九个陈列室。植物学分馆陈列面积达2200多平方米，主要以植物的进化为内容。
陈列顺序为从低等到高等，这样一来，就可以更好地展示生物演化的历程。该馆通过动物界各个门、各个纲、各个目的代表物种的展示，加上各种生态景箱环境的设置，不仅科学地展示出各种动物的基本特征，还形象地反映了它们的栖息环境以及与人类的密切关系。除此之外，该馆还经常举办一些专题展览、动物标本制作以及化石修复演示。
在古动物史陈列厅，有180件展品展出。其中，以大厅中央的合川马门溪龙和黄河古象最为吸引人。马门溪龙长达22米，肩高3.5米，体重几十吨，于四川合川县发现，是世界上最大的恐龙之一；黄河古象身长8米，高4米，长着一对3米长的门牙，在甘肃东部黄土高原发现，是古兽中的庞然大物。另外，还有许氏禄丰龙、多棘沱江龙、魏氏准噶尔翼龙、恐龙蛋、恐龙脚印、玄武蛙、鱼龙、雷兽、巨犀等古动物化石。