中生代白垩纪晚期，这里原是一个广阔的内陆湖，周围生长着茂密的植物，有苏铁、棕榈、蕨类和高大的银杏等裸子植物，气候湿润，林木葱郁，呈现一派热带风光，促进了恐龙等爬行动物的大量繁殖。在由海到陆地的变迁中，气候渐渐干燥、寒冷起来。美丽的自然环境消失了，生存了一亿三千万年的恐龙，无法适应变化了的环境，终于退出了自然界生命的舞台。成批的恐龙葬于戈壁之下，成了二连湖的旁证者。二连盐湖是我国最富饶的化石宝库。十七世纪沙俄侵略者首次掠夺了大批珍贵的化石。二十世纪初，美国的中亚探险队在此挖掘出大量的恐龙化石和恐龙蛋化石霸王龙鸭嘴龙蒙古的满洲龙，又有小而原始的角龙，还有巨型的蜥脚类恐龙以及奇异的小乌脚龙等，种类齐全。