大同古城地质博物馆，位于山西省，据2020年9月国家文物局信息显示，现有藏品319件/套，开展教育活动12次，参观人数1.2万人次。

大同古城地质博物馆是一所专门展示大同地域各类动植物化石，矿物标本和珠宝玉石的专业展览馆。经大同市平城区文化旅游局五年时间的协助筹备，于2014年正式开馆。大同地区地质构造上处于华北地台的山西台背斜与阴山隆起的交界部分，基本构架形成于中生代，依区域构造特征的差异，分为内蒙褶皱隆起带、燕山台褶皱带、山西中隆起带3个二级构造单位，左云县、大同县、阳高县、天镇县为内蒙褶皱隆起带的南缘部分，广灵、灵丘、浑源一代属于燕山台褶皱带的西端，山西断裂隆起区包括云冈坳陷，桑干河新裂线，新构造运动相当发育，地震活动较为频繁。东部为著名的世界地质奇观——大同火山群，与云南腾冲构成南北两大火山群。

大同古城地质博物馆是大同古城内典型的四合院，占地面积463平方米，由于场所有限，暂分为三个展厅：古代化石厅、矿产资源厅、珠宝玉石厅。

共展示各类动植物化石，矿产标本和各类玉石350余件。