天宇自然博物馆位于临沂市平邑县城，博物馆的建筑面积达到3.2万平方米，陈列面积2.8万平方米，博物馆共有28个展厅和39万件展品。

尽管是一座自然博物馆，但是天宇自然博物馆以收藏和展示矿物标本和古生物化石为主，特别是古生物化石。仅仅是完整个体的恐龙化石，博物馆中就有1106件，仅仅是近鸟龙就有近200多件，正因为这个记录，天宇自然博物馆被吉尼斯记录认定为“世界上最大的恐龙博物馆”。大量恐龙化石中许多都是珍品，正是凭借着丰富的馆藏，天宇自然博物馆与国内外著名科研机构合作，命名了许多著名的恐龙，比如晓廷龙、天宇盗龙、天宇龙等等。

除了恐龙化石，天宇自然博物馆之中还有许多古哺乳动物化石和各种恐龙时代之前的化石，其中的海百合厅里展示了来自世界各地的大量海百合。天宇博物馆中有一根长达38米的产自新疆奇台的硅化木化石，这具化石也被列入吉尼斯世界纪录。