태백은 고생대 지층이 분포한 지역이다. 크기와 종류가 각양각색인 삼엽충 화석이 많이 발견됐다. 삼엽충은 고생대 바다를 주름잡던 생물이다. 즉 오래전 이곳이 바다였다는 뜻이다. 태백고생대자연사박물관은 이름처럼 고생대 전문 박물관이지만, 선캄브리아대부터 고생대와 중생대를 거쳐 신생대까지 지질시대를 아우르는 전시 콘텐츠를 선보인다.