La patagonia ha alcanzado buena parte de su fama por los yacimientos paleontológicos hallados en su subsuelo. Muchos de los fósiles encontrados se exhiben en diferentes museos de la zona.
Varios cientos de millones de años atrás, la Cordillera de los Andes no existía. Las aguas del océano Pacífico, cubrían el actual territorio patagónico hasta Neuquén. Dominaban los lagos, los pantanos. La patagonia era por entonces un lugar totalmente diferente: el clima, caluroso y húmedo se asemejaba a las sabanas africanas.
Al originarse la cordillera de los Andes, el fondo marino de aquella patagonia increíble se eleva. Lavas y aluviones sepultaron la vida, las cenizas, oscurecieron el cielo. Y en efecto, ésto fue lo que permitió que muchos restos se fosilizaran y conservaran hasta nuestros días.
Luego comentaría la hegemonía del viento, las mesetas y los cañadones. La vida quedaba sujeta a nuevas leyes... pero eso, ya es historia reciente.
Fueron halladas diferentes clases de dinosuarios en esta región. Los fósiles hallados se exhiben actualmente en el museo Municipal Ernesto Bachmann. Los descubrimientos fueron dos saurópodos (hervívoros de cuerpo voluminoso, cabeza pequeña, cuello y cola larga): el Andesauros Delgadoi y el Rebachisuaurus Tessonei, que fueron descubiertos por dos pobladores de la ciudad.
Pero sin duda, el tercer dinosaurio, hallado del 25 de julio de 1993, el Giganotosaurios Carolinii, (giga: gigante, noto: austral, saurus: largto o reptil, carolinii: dedicado a su descubridor), cuya antigüedad se estima entre los 100 y 105 millones de años. Se trata de un animal carnívoro, el más grande de mundo encontrado hasta el momento, que dejó sus huellas impresas (huellas ignitas) en el hoy denominado, Valle de los Dinosaurios ubicado próximo a la zona de Villa El Chocón, las cuales pueden ser visitadas por los turistas.
El Giganotosaurios Carolinii fue localizado a 18 km al sur de la Villa El Chocón. Se ha rescatado un 80% de su estructura ósea fosilizada incluyendo parte de su cráneo completo que llegó a medir 1,80 m. Muy interesante además es apreciar los 29 dientes que pudieron rescatarse en el hallazgo. Algunas de las piezas dentales de éste carnívoro, llegan a medir 21 cm de largo.
El Giganotosaurios Carolinii poseía una locomoción bípeda y extremidades delanteras reducidas. Su talla, alcanzó los 13,5 metros. Su altura, tan solo hasta la cadera alcanzó los 4,60 metros. Y se calcula su peso aproximado, al rededor de las 9 toneladas y medio.
En Plaza Huincul, el Museo Carmen Fuenes, expone elArgentinosaurios Huinculensis, el herbíboro más grande del mundo, y, en Rincón de los Sauces, el Centro Paleontológico Los Barreales y el Museo Justo Argentino Urquiza.