Das Geologisch-Paläontologische Museum gibt mit seiner Ausstellung einen Einblick in die bedeutenden geologischen und paläontologischen Forschungssammlungen der Universität Hamburg. Hier erzählen Fossilien und Sedimente Geschichten über die Entwicklung der Erde und des Lebens. Zu den Highlights der Ausstellung gehören Saurierfossilien, Bernsteininsekten und Urpferde. Die Geologie in Hamburgs Umgebung wird ebenso thematisiert wie berühmte Fossillagerstätten Deutschlands.

Die Ausstellung vermittelt den Besucherinnen und Besuchern ein grundlegendes Verständnis von geologischen Prozessen, Klimaänderungen, Evolution und der Entwicklung der Artenvielfalt. Das Geologisch-Paläontologische Museum gehört wie das Zoologische und das Mineralogische Museum seit 2014 zum Centrum für Naturkunde (CeNak) der Universität Hamburg.