恐龙王国的“巨人”——查干诺尔龙。查干诺尔龙是大型蜥脚类恐龙，因发现地点而得名。1985年，内蒙古博物馆古生物工作者在锡林郭勒盟查干诺尔碱矿附近的白垩纪早期（距今1亿2000万年前）砂质泥岩层中，发现了一具大型恐龙骨骼化石。后经古生物专家李荣、董枝明两年多的研究，于1987年7月末成功完成了复原装架，并开始对外展出。修复装架后的查干诺尔龙体长近26米、肩部高6米、抬头可达12米，体重约50吨，为当时亚洲发现的白垩纪时期个体最大的恐龙。

　　禽龙类。2003年6月下旬，根据当地老乡提供的线索，在巴彦淖尔市乌拉特后旗赛乌苏镇附近的早白垩世地层中，内蒙古博物院的工作人员发掘出一具保存完好的恐龙骨骼化石。之后，经过一段时间的室内修理、研究，发现了该恐龙的皮肤印痕化石，这是迄今所知内蒙古地区发现的唯一的恐龙骨骼和皮肤印痕同时保存下来的化石，亦是内蒙古地区发现的个体最大、保存最完好的禽龙类骨骼化石。

　　姜氏巴克龙。1995年，中比联合考察发掘队在二连盐池发现了大约40平方米、厚度达几十厘米的恐龙骨骼化石层，发掘到至少4具姜氏巴克龙骨骼化石。

　　原角龙。原角龙是一种四足行走的鸟臀类恐龙，躯体笨重，脑袋很大，脖子周围有大而宽的骨板颈盾，以植物为食。巴彦淖尔市乌拉特后旗的巴彦满达呼是原角龙化石出土最丰富的地区之一，研究表明，白垩纪晚期，这里的自然环境已趋于干旱，时常会遭到沙尘暴的侵袭，从而影响到恐龙动物群的生存。近年来，这里发现了大量的头骨及全身骨骼化石，它们的发现为研究角龙类动物的起源与进化提供了珍贵的资料。

　　内蒙古赞格尔龟。内蒙古赞格尔龟是一种生活在白垩纪晚期的鳖类化石，上世纪80年代由中加恐龙考察团发掘于乌拉特后旗巴彦满达呼，之后内蒙古博物院陆续发掘到两件较为完整的化石。其中一件化石保存完好，头骨自然伸出甲壳之外，前肢自然伸出，仿佛正在迈开步伐前进。推测其可能是在行进的过程中突遇意外被土层掩埋，来不及将头骨缩入壳内。如此栩栩如生的龟化石实属举世罕见，是一件不可多得的珍品。