El museo alberga una notable colección formada por 35 especies distintas de dinosaurios, presentadas tanto mediante fósiles originales como a través de reconstrucciones científicas. Sus salas incluyen esqueletos completos, piezas auténticas y modelos a tamaño real que permiten comprender mejor la anatomía, el comportamiento y el entorno de estos animales prehistóricos. Además, el museo complementa la exposición con recursos audiovisuales que explican el proceso de excavación, preparación y estudio de los fósiles.

Uno de los espacios más valorados del Dinosaures es su taller de paleontología, un área interactiva donde visitantes de todas las edades pueden conocer de cerca el trabajo de los científicos. En este taller se muestran réplicas de fósiles, se realizan actividades didácticas y se explican las técnicas utilizadas para restaurar y conservar restos paleontológicos. Esta iniciativa busca despertar vocaciones científicas y promover el aprendizaje a través de la observación directa y la experimentación.

En 2007, el museo recibió uno de los hallazgos más importantes de su historia: el esqueleto de Ampelosaurus atacis, un saurópodo descubierto en 2001 en el yacimiento de Bellevue, en Campagne‑sur‑Aude. Con aproximadamente doce metros de longitud, se trata del esqueleto más completo de un dinosaurio de este tamaño encontrado en Francia. El ejemplar fue apodado Eva en honor a Eva Morvan, la estudiante que lo descubrió y que desempeñó un papel fundamental en su recuperación y estudio. Desde su llegada, Eva se ha convertido en una de las piezas más emblemáticas del museo, atrayendo tanto a visitantes como a investigadores.

Además de su colección permanente, el Dinosaures organiza exposiciones temporales, conferencias y actividades educativas centradas en la evolución, la biodiversidad y la extinción de los dinosaurios. Gracias a esta labor, el museo se ha consolidado como un referente cultural y científico en el sur de Francia.