是专业考古学家挖掘的。在发现恐龙化石的埋藏地点后，工作人员就要把化石挖掘出来。山路旁、采石场、海岸、悬崖、河岸甚至煤矿都可能是挖掘的地点。然而占地最广、恐龙蕴藏量最多又露出地表的地区多半位于崎岖的不毛之地或遥远的沙漠之中。
在恐龙化石的挖掘中，工作人员会根据挖掘地点的不同采取不同的挖掘方式要挖掘埋藏在硬岩石里的大骨架，就必须使用挖掘机或强有力的钻孔机等各种机械工具才能完成。
在此过程中，测量并记录作业细节也同样重要。人们在恐龙挖掘现场移除任何东西之前都会先用网络分区，在不同的分区内找到的化石都要标示清楚，经过摄影并精确绘测现场图，这样到最后就会得到一张精密完整的现场绘图。这个处理过程几乎和化石本身一样重要。记录挖掘现场的精确位置和彼此的相对位置，有助于揭示标本恐龙当时的致死原因以及为何保存下来。
恐龙化石是恐龙死后的骸骨被埋在地下经过长达万年的时间形成的。 恐龙死后，身体中的软组织因腐烂而消失，骨骼(包括牙齿）等硬体组织沉积在泥沙中，处于隔绝氧气的环境下，经过几千万年甚至上亿年的沉积作用，骨骼完全矿物化而得以保存。此外恐龙生活时的遗迹，如脚印等有时间也可以石化成化石保存下来。 恐龙残体如牙齿和骨骼化石是最熟悉的化石，这些都被称之为体躯化石；至于恐龙的遗迹（包括足迹、巢穴、粪便或觅食痕迹）也有可能形成化石保存下来，这些则被称为生痕化石。这些化石是研究恐龙的主要依据，据此可以推断出恐龙的类型、数量、大小等等情况。
