榆社化石博物館位于縣城迎春南路，1983年7月興建。榆社是聞名中外的“化石之鄉”，境內蘊藏著大量的古脊椎動物化石，以豐富的新第三紀哺乳動物化石而聞名于世，其數量多，種類全，地層連續時間長，為世界之最，故有“哺乳動物化石寶庫”的美稱，已成為研究新生代地理環境、氣候變化和生物進化的重要基地。1961年3月18日被國務院確定為“古脊椎動物化石重點保護區”。
2006年縣委、縣政府對博物館進行了改擴建，新建后的博物館占地面積4100平方米，建筑面積1760平方米，展廳面積1280平方米，庫房面積300平方米。館藏化石1000余件，是研究700萬年至100萬年前榆社盆地古地理、古氣候及生物進化的實物資料，具有很高的科研價值和觀賞價值，館內有基本陳列“古脊椎動物化石展”。此外，該館還收藏有近年來考古發掘出土的大量珍貴文物，尤以唐代前后的佛教造像最為突出。
博物館分設辦公室、財務科、保衛科、群工部等機構。2005年被山西省委、省政府公布為省級愛國主義教育基地。