虚拟体验厅位于展厅一层，巨幕影院旁，面积约为280平方米，分为科学剧场和AR/VR体验厅两部分。科学剧场可用于小型讲座或科普活动。AR/VR体验厅分为AR体验区及VR体验区，以恐龙为主题。其中AR体验区内设有恐龙化石沙盘，可结合化石沙盘中不同种类的恐龙化石及AR设备体验身临其境恐龙在身边的感受，通过相应的恐龙课程，匹配沙盘内的化石和相应的恐龙图片，学习不同种类的恐龙，了解其生活习性和外貌特征。VR体验区内可佩戴VR设备，在虚拟世界中体验虚拟绘画等活动，并可导出绘画成品，供参观者留念。 （暂未建成）