Палеонтологическая экспозиция представляет уникальный мир далекого геологического прошлого Вычегодского края.
Витрины зала посвящены обитателям древнего моря, покрывающего нашу территорию в юрский, меловой и палеогеновый периоды, и представителю ледниковой эпохи – мамонту.
В экспозиции представлены разнообразные окаменелые останки и отпечатки морских животных: головоногих моллюсков, кораллов, морских губок и других водных беспозвоночных. Значительная часть экспозиции – это кости мамонтов, найденные местными жителями на берегах рек Ленского района: зубы, челюсти, позвонки и бивни. Самой ранней находкой является берцовая кость мамонта, которую в 1936 г. обнаружил Константин Селиванов, член краеведческого общества, на правом берегу реки Яреньга возле деревни Богослово. Остистый отросток грудного позвонка мамонта – одна из последних находок, был найден в 1998 г. жителем Яренска Ждановым В.И. на берегу Вычегды.