In keinem anderen Museum ist die Lebewelt des Muschelkalkmeeres in vergleichbarer Breite ausgestellt. In Text und Bild sind Schichtenfolge des Muschelkalks und seine Leitfossilien erläutert. Karten stellen das mitteleuropäische Muschelkalkmeer in den paläogeographischen Kontext der Triaszeit. Eigene Ausstellungsgruppen sind den Gesteinen des Muschelkalks und ihrer Entstehung gewidmet. Der Schwerpunkt liegt natürlich auf den Fossilien. In mehr als 20 Vitrinen und beleuchteten Schaukästen sind Ceratiten und Nautiliden, Muscheln und Schnecken, Brachiopoden, Schwämme und Korallen aus allen Bereichen des Muschelkalkmeeres von Lothringen bis Zentralpolen versammelt. Besondere Highlights sind die Stachelhäuter, Seelilien, Seeigel, See- und Schlangensterne und sogar die unscheinbaren Schlundringe von Muschelkalk-Seegurken, die kein anderes Museum zeigen kann. Die fossilen Reste von Fischen und Meeresreptilien sind in fünf Vitrinen ausgestellt, ergänzt durch lebensgroße Modelle und Abgüsse zusammenhängender Skelette aus den Triasschichten der Südalpen. Triasfossilien aus klassischen Lagerstätten der Alpen, Griechenlands und Sibiriens sowie Seelilien aus der Trias Süd-Chinas weiten die Präsentation auf die ganze triaszeitliche Welt aus.
Blick in den Muschelkalksaal im Dachstuhl der "Inneren Kelter".
Jedes Jahr gibt es eine kleine Sonderausstellung zu besonderen Themen
Beispiel für eine der Invertebraten-Vitrinen: Ceratiten und andere Cephalopoden sind die biostratigraphisch wichtigsten Muschelkalkfossilien.
Die Nothosaurus-Vitrine zeigt Originalknochen und Abgüsse sowie ein lebensgroßes Modell aus der Werkstatt von M. Kroniger.
In der Placodus-Vitrine sind neben Originalknochen Abgüsse und ein lebensgroßes Modell zu sehen.
Von der pseudoplanktonischen Seelilie Traumatocrinus aus Schwarzschiefern der frühen Obertrias Süd-Chinas sind eindrucksvolle Stücke und Bilder von der Lagerstätte ausgestellt.