现代古生物学和地层学国家重点实验室于2001年由国家科技部批准建设，其前身是1989年中国科学院批准成立的现代古生物学和地层学开放研究实验室，依托单位为中国科学院南京地质古生物研究所。这是目前我国唯一的古生物学和地层学国家重点实验室，主要研究地质历史时期生命的起源和演化过程及其环境背景等，在2005年国家科技部对地球科学领域国家和部门重点实验室进行的评估中，实验室继2000年之后连续第二次被评为优秀类实验室。

　　实验室现有固定成员43人，其中研究人员37人，包括中国科学院院士3人、973项目首席科学家2人、国家杰出青年基金获得者6、中科院“百人计划”入选者5人、“****”入选者1人、国家自然基金委资助的优秀创新群体1个。有10多位专家在国内外学术组织中担任主席、副主席、选举委员或理事长、副理事长、常务理事等职务，是一支名符其实的老中青相结合的优秀科技团队。实验室拥有包括LEO1530VP型可变压场发射扫描电子显微镜、JEM-1230型透射电子显微镜、VIX-M150型软X射线透射仪、ABI Prism 310全自动DNA遗传分析仪以及与从事同位素地球化学和生物标志化合物研究相关的MAT253同位素质谱仪、气相（液相）-串联四极杆质谱等十多台大型仪器设备。已成为国际上三大地层古生物研究中心之一。
实验室先后主持或承担各类科研项目382项，其中科技部973项目2项、基金委重点基金和重大国际合作项目11项，国家杰出青年基金项目6项和国家自然科学基金近百项。