El registro de dinosaurios en la cuenca neuquina es uno de los más ricos del mundo. Toda la Patago
nia se caracteriza por la gran diversidad de especies y características y, en particular, la abundancia de formas gigantescas. En Neuquén hay dos hallazgos de singular importancia: Argentinosaurus huinculensis (Plaza Huincul) y Giganotosaurus carolinii (Villa El Chocón). El primero fue el saurópodo más grande del mundo, con una antigüedad aproximada de 90 millones de años. Giganotosaurus carolinii no sólo se destaca por la talla, sino por haber sido uno de los dinosaurios carnívoros más completos descubiertos en la zona, conservándose aproximadamente el 70% de su esqueleto. En la provincia también se han encontrado fósiles de otras especies como cocodrilos, tortugas y peces que corresponden al período en que toda la región estaba cubierta por el mar.
Durante más de 100 años, Neuquén ha tenido una nutrida historia paleontológica, reflejada hoy en los diez museos que funcionan en la provincia.