Fue construido ex profeso bajo el diseño del arquitecto Francisco López Guerra e inaugurado el 27 de noviembre de 1999. Su objetivo es difundir el origen y las características de los desiertos en el mundo, centrándose en los tres más grandes que existen en México: el chihuahuense, el sonorense y el poblano-oaxaqueño.
Consta de cuatro pabellones denominados El desierto y su pasado; El hombre y el desierto;Evolución y biodiversidad, y Ecosistemas: laboratorios de la vida.
Cuenta con una sala de exposiciones temporales, un vivero y un patio de lluvia en donde llueve cada 14 minutos durante 45 segundos. Entre las principales atracciones del museo, se encuentra una colonia de perritos de la pradera vivos y los esqueletos de un Tiranosaurio rex, un Hadrosaurio y un Quetzalcoatlus. El concepto museográfico, diseñado por Margen Rojo, S.C., sugiere al visitante un recorrido cronológico y vivencial, mediante exhibiciones interactivas y sistemas especiales de iluminación, audio y video.
Debido a diversos factores como la erosión, las diferentes estructuras geológicas ha sido un poco más sencillo descubrir fósiles en los desiertos mexicanos que han ayudado a comprender más sobre estas formas de vida. Las colecciones y exhibiciones mostradas en este pabellón permiten explorar los orígenes de los desiertos. También es posible apreciar la riqueza mineral donde el carbón es el principal mineral que se extrae de esta región. También se muestran dinosaurios que vivieron en esta región de nuestro país y se exhiben 4 especies, Isauria, Sabinasaurio, Quetzalcoatlus y el feroz Tyrannosaurus rex, el cuál tiene 17 metros de largo por 5 de altura. También existen actividades de interacción en las cuales se permite conocer los descubrimientos más recientes en paleontología de la región.
En este pabellón se muestran principalmente las costumbres y rituales de los nómadas que vivieron en esa región. Es posible apreciar sus petrograbados y sus pinturas rupestres muy características de esta zona.
Este pabellón en particular, fue inaugurado el 4 de agosto de 2005. Lo que se nos muestra aquí son los rastros de la evolución a lo largo de los últimos 12 mil años, pues durante esta época la biodiversidad en esta región, que contaba con la presencia mamuts, tigres dientes de sable, osos de cara corta y gonfotéridos. El museo alberga una gran colección de fósiles, entre ellos una colección de 162 especímenes de Salinites grossicostatum.
Pabellón interactivo que nos remonta 70 millones de años atrás en el que se puede apreciar la mayor cantidad de fauna a través de un biodomo haciendo que la experiencia de los visitantes sea única. También cuenta con un laboratorio de Herpetología en donde los especialistas trabajan con los reptiles que se tienen en el museo.
Página web del museo: www.museodeldesierto.org