探索中心是馆内特设的教育活动区域，约1200平方米，以青少年、学生团体、亲子团体为主要受众，强调观众，特别是青少年观众在动手参与的过程中进行科学的探究和发现，掌握科学方法，获得感性与理性的启发。 这里设有儿童活动区、化石挖掘区、实验教室、主题教室、研究观察室等区域，满足不同年龄阶段青少年观众的体验型、探究性学习需要。儿童活动区以“一树一世界”为主题，主要面向低幼儿童；实验教室主要面向中小学生团体，开发有一系列融演示、动手做、实验、观察、记录、角色扮演等各种形式于一体的教育课程；主题教室用于开展讲座、对话、讨论等活动；研究室可让观众直观地了解博物馆研究人员的科研工作过程。