O Museu de Paleontologia mantém projetos de escavações permanentes de fósseis em toda a Bacia do Araripe, bem como coleta sistemática de fósseis nas frentes de escavações do calcário laminado, nos municípios de Nova Olinda e Santana do Cariri. Esse programa é a principal ferramenta contra a exploração clandestina e o tráfico de fósseis na região. O museu recebe, em média,
2.000 visitantes por mês, sendo um dos principais centros de visitação da região do Vale do Cariri.
Seu atual acervo abriga vários grupos de fósseis, sendo que seus maiores representantes são: troncos petrificados (por silicificação), impressões de samambaias, pinheiros e plantas com frutos; moluscos, artrópodes (crustáceos, aranhas, escorpiões e insetos); peixes (tubarões, raias e diversos peixes ósseos), anfíbios e répteis (tartarugas, lagartos, crocodilianos, pterossauros e dinossauros).
Todo esse material fossilífero é proveniente, principalmente, das Formações Missão Velha e Santana (membros Crato, Ipubi e Romualdo) da Bacia do Araripe.
