Il museo illustra la storia più antica del territorio bolognese orientale attraverso innovativi criteri espositivi. Dedicato alla memoria dello speleologo bolognese Luigi Donini, si caratterizza per una distribuzione su due piani in isole espositive dedicate ad alcune grandi tematiche della storia dell’uomo e dell’ambiente narrate attraverso ricostruzioni fino ad oggi uniche nel panorama museografico italiano per quantità e grado di verosimiglianza fisionomico-anatomica.

Sala dell'Ambiente

Le ricostruzioni a grandezza naturale e i resti fossili dei numerosi vertebrati dell'Ultimo Glaciale, tra cui spiccano il grande Bisonte delle steppe, il Megacero, la Lepre variabile, così come la ricostruzione di una piccola cavità carsica gessosa ricca di stalattiti e percorribile per alcuni metri.

Sala dell'Uomo

Una serie di ricostruzioni di scene di vita preistorica a grandezza naturale illustra il cammino evolutivo dell'uomo, dai suoi antenati vissuti in Africa cinque milioni di anni fa agli ultimi rappresentanti della specie umana giunti in Europa dall'Africa circa quarantamila anni fa: un cammino a ritroso nel tempo attraverso le diverse fasi del popolamento umano del territorio dal Paleolitico al Mesolitico fino al Neolitico. .

Sala del Ferro

La ricostruzione di una tipica capanna dell'Età del Ferro proietta il visitatore nella quotidianità della civiltà villanoviana, una delle principali culture europee del periodo protostorico diffusasi sul territorio a partire dal IX sec. a.C. La sala espone anche un gruppo di tombe munite di corredi rinvenute  in una necropoli nei pressi di San Lazzaro di Savena, a testimonianza di uno dei tratti distintivi della civiltà villanoviana: il rito funebre della cremazione e l'uso di ossuari biconici, ossia contenitori per le ceneri muniti di scodella di copertura.

Collocato all'esterno del percorso museale, il PreistoPark propone una galleria dei grandi protagonisti estinti dell'ultimo Glaciale alla scoperta di meravigliosi habitat scomparsi e sorprendenti mutamenti climatici.

Visite guidate a pagamento e su prenotazione al museo e ai siti di interesse archeologico e paleontologico dei Gessi Bolognesi per scolaresche e gruppi, laboratori didattici e bookshop specializzato sui temi della preistoria, con pubblicazioni, souvenirs e copie di reperti.