阿拉善沙漠世界地质公园博物馆建成于2007年9月，建筑面积2203平方米，坐落于阿右旗巴丹吉林园区巴丹吉林沙漠南缘，背景为巴丹吉林沙漠，外形设计与沙漠融为一体，呈沙丘形态。

馆内共有八大功能区域，包括序厅、展示厅、资源厅、发展历程与成果展示区、沙漠探险旅程、报告厅、科普教育基地、民族纪念品商店。博物馆共收集包括金属和非金属矿产标本、古生物化石标本、戈壁奇石、动植物标本、民族服饰和民族物品等在内的标本10类54个品种。博物馆先后被命名为“国土资源部国土资源科普基地”、“中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研基地”、“中国地质大学教学与科研基地”、“内蒙古自治区科普教育基地”、“内蒙古自治区青少年科技教育示范基地”、“内蒙古自治区爱国主义教育示范基地”、“阿拉善盟青少年科普教育示范基地”、“中共阿拉善盟委党校现场教学基地”、“阿右旗环境教育基地”。

探秘1.沙漠的形成和演化

对于有些人来说，沙漠是一个神秘的地方，漫无边际的黄沙，充满了神秘与诱惑，吸引着一批批的无畏者进入沙漠腹地探险。沙漠是干旱气候与丰富沙源条件下的产物，多分布于干旱区，整体面积大，风成地貌复杂。按形态特征和物质组成可以把广义的沙漠划分为沙漠、砾漠和风蚀地。按地理位置可以划分为热带沙漠、亚热带沙漠和温带沙漠3个基本类型。在时间上，我国沙漠经历了白垩纪、古近纪、新近纪、第四纪几个演化阶段。在空间上，前第四纪的沙漠自西向北往东南横贯我国中部，第四纪则集中于我国西部地区。

阿拉善沙漠世界地质公园博物馆内展示了国内几大沙漠的沙样对比，表明了各个沙漠的特性。

探秘2.沙漠地质遗迹

阿拉善戈壁——阿拉善盟境内戈壁浩瀚，戈壁面积共9.1万平方千米，而仅仅额济纳旗的戈壁面积就达6.48万平方千米，占全旗总面积的50%以上。额济纳地区的戈壁主要分布在额济纳旗的中部，尤其在马鬃山以东，额济纳河以西地带最为显著，多为“黑戈壁”。地表碎石累累，多具有明显的棱角和油黑发光的漆皮，称之为“荒漠漆”。

居延海——始称“南海”，是我国西部第二大内陆河的尾闾湖，位于额济纳旗达来呼布镇北约20公里处，由东、西两大湖泊组成，总面积300平方公里。黑河是居延海唯一的补给河流，它的微小变化都会影响到整个居延海的生息、衰亡。

吉兰泰盐湖——盐是阿拉善主要的矿产资源之一，阿拉善现有盐产地32处，其中吉兰泰盐湖最为著名，盐湖呈椭圆形，总面积120平方千米，含盐面积达60平方千米，是内蒙古面积最大、产盐最多的盐湖，也是中国第一座大型机械化天然盐湖生产基地，已有250多年的开采历史。这里生产出的食盐，以颗粒大、杂质少、味道浓等特点闻名遐迩。

阿拉善地区风蚀丹霞地貌——阿拉善地区的峡谷地貌多由早期的流水作用和后期的风力地质作用共同作用形成，在谷壁的上部可见形态多样的风蚀龛。位于阿左旗境内的敖伦布拉格峡谷和位于阿右旗境内的额日布盖峡谷是阿拉善地区峡谷的典型代表，二者均为红褐色砂砾岩构成，峡谷蜿蜒曲折、气势恢宏。

探秘3.沙漠文化

居延文化——额济纳旗有100多处历史遗迹，目前发现青铜时代遗址一处，不同历史时期的城址13座，墓葬区6处，汉代烽燧118座，西夏至元代的庙宇10余处，以及大片的屯田区和纵横曲折的河渠遗存等。居延汉简在内容和数量上大大超过了敦煌汉简，记载的内容反映了汉代科技文化知识的普及。

佛教与寺庙——阿拉善地区主要为藏传佛教，藏传佛教俗称喇嘛教，传入阿拉善已有300多年的历史。其中坐落在贺兰山中的广宗寺(南寺)和福因寺(北寺)是内蒙古西部最大的藏传佛教寺，盛行近两个半世纪。

曼德拉山岩画——曼德拉是蒙古语，意为升起、兴旺、腾飞。岩画分布十分密集，在18平方公里的范围内有4234幅岩画，形象生动地记录了远古及近代阿拉善地区的经济文化、社会生活形态和自然环境风貌。

探秘4.沙漠资源

矿产——阿拉善盟地域辽阔，资源富集。阿拉善盟现已发现矿产86种，占内蒙古自治区已发现矿种中的71.67%。阿拉善盟矿产分布的总体规律是东煤炭、西萤石、南多磷、北富铁、中部建材、石墨、盐、碱、硝等。其中，无烟煤、花岗岩、铁的储量居内蒙古自治区第一位。

大漠奇石——阿拉善戈壁奇石原岩由距今8000万年至1亿年前火山喷发的岩浆冷却而成，属于火山喷出岩。火山喷出的熔浆的化学成分不同，冷却凝固后所形成的火山岩石也不同。

动物资源——阿拉善生态动物群属于温带荒漠、半荒漠动物群，动物种类约200个，国家级保护动物有27种，其中一级保护动物6种，二级保护动物10种，三级保护动物11种。

植物资源——在1亿年至8000万年前，阿拉善地区植被比较发育，主要为大量的蕨类、松柏类、银杏类、苏铁类及裸子植物。全盟植物区系中共有72种322属612种。

古生物化石——阿拉善古生物化石及恐龙化石主要分布在阿左旗乌力吉苏木恐龙化石地质遗迹保护区和额济纳旗马鬃山古生物化石自治区保护区。