中国科学院南京地质古生物研究所科研部门据2015年12月研究所官网信息显示，中国科学院南京地质古生物研究所共有1个国家重点实验室、1个中国科学院重点实验室以及一个基础研究部（下设三个所研究室）
国家重点实验室（1个）：现代古生物学和地层学国家重点实验室 中国科学院重点实验室（1个）：资源地层学与古地理学院重点实验室 所研究室（3个）：古无脊椎动物学研究室、微体古生物学研究室、古植物学与孢粉学研究室
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