恐龙蛋化石博物馆是西峡恐龙遗迹园的核心景区之一。西峡恐龙遗迹园是一大型恐龙主题公园，位于秦岭山脉东段、伏牛山南麓的河南省西峡县丹水镇三里庙村。西峡恐龙遗迹园主要由地质科普广场、恐龙蛋化石博物馆、恐龙蛋遗址和仿真恐龙园四部分组成。它是南阳伏牛山世界地质公园和南阳恐龙蛋化石群国家级自然保护区的核心景区。其中，恐龙蛋化石博物馆是国内唯一一座以蛋化石为核心展品的博物馆，是中国国家地质博物馆在全国的三家分馆之一。
西峡恐龙蛋化石博物馆按照现代化、高标准、高品位的要求，在建筑思路上既保存了传统民族建筑风格，又充分体现了新世纪现代建筑艺术的潮流，将两者有机的结合起来。博物馆建筑面积4800平方米。由河南省建筑规划设计研究院建筑设计、中国地质博物馆展陈设计、清华工艺美术建筑装饰工程有限公司装修展陈、河南龙成集团投资兴建。2003年10月动工，2006年6月竣工。主要由展览大厅、时空隧道、仿生恐龙园、动感4d影院四部分组成，是进行科学研究、科普教育、游览观赏的理想场所。
2006年8月20日，联合国教科文组织世界地质公园专家组成员到南阳考察南阳伏牛山地质公园。作为南阳申报伏牛山地质公园的核心景区，中国西峡恐龙遗迹园受到专家组成员的一致好评。在看完动感4d影院以后，库穆教授夫人被影片的艰险刺激深深折服，评价说：“太棒了，我仿佛回到了童年”。在参观了中国西峡恐龙蛋化石博物馆以后，雅洛舍克博士题词盛赞恐龙蛋化石博物馆“侏罗纪公园依然存在”，库穆教授更是说：“这是我见到的最好的博物馆”。
2007年6月5日，中共中央政治局常委李长春来到恐龙遗迹园视察工作。在视察完恐龙蛋化石博物馆后，李长春赞扬到：“恐龙遗迹园博物馆内的时空隧道、动感4d影院、声光电、仿生恐龙园的设计用了很多高科技手段，设计的很好，开发建设、经营管理都下了一番功夫，可以这样说，这代表了中国博物馆的发展方向”。在恐龙蛋遗址内的天井剖面前，李长春指出“我考察过很多地质遗迹，从来没有见过这种独特的开发方式和建设规模，这绝对是世界上一流的品牌，是世界上独一无二的”，同时还对景区寄予厚望：对于这么珍贵的地质遗迹，要好好保护，希望能继续发扬，能把这些遗迹留给子孙后代。
