1995年为实施科教兴市战略，保护自然文化遗产，大连市委、市政府决定移址黑石礁海滨建新馆。1998年10月，新馆建成并对外开放。
展品.大连自然博物馆有各种标本近20万件，珍贵标本6千余件。馆藏特点是海洋生物标本和「热河生物群」化石标本，其中海兽标本20余种，其种类和数量在国内自然史博物馆中是最多的，其中重达66.7吨的黑露嵴鲸标本，在亚洲属罕见。「热河生物群」化石标本在国内是种类最多最有特点的，其中一窝鹦鹉嘴龙化石是世界上迄今为止惟一的、数量最多、保存最完整的的国宝级化石标本。