抗战胜利后，大部分古生物学者集中南京。为便于互相研究讨论，都迫切希望恢复学会活动。

1947年10月9日，由杨钟健倡议，约南京同仁在珠江路中央地质调查所召开谈话会，即中国古生物学会筹备恢复活动的第一次会议。出席者有杨钟健、俞建章、黄汲清等14人，公推杨钟健为主席，并推杨钟健、俞建章、陈旭、许杰和王钰5人为筹备员，分别发函各地同行，附寄会章草案、会员登记证和选票，计发出42份；“决议凡本次通讯通知，并获赞同者，均为该会创立会员。”12月6日在中央地质调查所召开理监事联席会议，公推杨钟健为理事长，赵金科为书记，王钰为会计，孙云铸为编辑，黄汲清为常务监事，并议决12月25日召开中国古生物学会复活大会。是日上午9时，大会在南京鸡鸣寺中央研究院地质研究所举行，到会会员23人，来宾6人。他们是王鸿祯、谢家荣、俞建章、李春昱、陈旭、杨钟健、崔克信、尹赞勋、王钰、宋叔和、卢衍豪、侯德封、马溶之、许杰、赵金科、黄汲清、李星学、李铭德、郭文魁、刘东生、曾鼎乾、李广源、盛金章、黄懿、谌义睿、吴磊伯、南延宗、穆恩之、顾知微。上午通过会章，共计16条。

1948年1月9日，在南京珠江路中央地质调查所召开第二次理事会，推举李四光、尹赞勋作为中国古生物学会代表，首次参加于1948年召开的第18届国际古生物协会会议；还决议印行《中国古生物学会会刊》和《会讯》。同年3月《会讯》创刊。

1951年，中国科学院古生物研究所成立，学会有了专业所的挂靠，为学会发展奠定了有力的基础。

1953年，正式出版会刊《古生物学报》。

1979年7月，加入国际古生物协会 International Palaeontological Association （IPA）。

2018年3月20日，日本古生物学会Makoto Manabe理事长和杨群理事长分别代表双方学会共同签署了合作备忘录。

2019年11月18日，第一届亚洲古生物学大会暨中国古生物学会成立90周年纪念活动在北京举行。中国古生物学会还授予张弥曼、汪品先、殷鸿福、周志炎、吴新智、郑守仪、陈旭、邱占祥等8位年逾八旬的院士终身成就荣誉。

学会的最高权力机构是全国会员代表大会，全国会员代表大会的职权是：

（一）制定和修改章程；

（二）选举和罢免理事；

（三）审议理事会的工作报告和财务报告；

（四）决定学会的工作方针和任务；

（五）制定和修改会费标准；

（六）决定终止事宜；

（七）决定其它重大事宜。

理事会是全国会员代表大会的执行机构，在闭会期间领导学会开展日常工作，对会员代表大会负责。理事会的职权是：

（一）执行全国会员代表大会的决议；

（二）选举和罢免理事长、副理事长、秘书长；

（三）筹备召开全国会员代表大会；

（四）向全国会员代表大会报告工作和财务状况；

（五）决定会员的吸收或除名；

（六）决定设立办事机构、分支机构、代表机构和实体机构；

（七）决定副秘书长、各机构负责人的聘任；

（八）制定学会工作计划、领导学会各机构开展工作；

（九）制定内部管理制度；

（十）推荐、表彰学会内优秀科技成果和人才；

（十一）决定其它重大事项。

据2018年4月学会官网显示，学会设有4个分会，3个专业委员会。

专业分会：微体古生物学会、孢粉学会、古脊椎动物学会、古植物学会

专业委员会：化石藻专业委员会、介形类专业委员会、古生态专业委员会

截至2009年9月，会员总人数达到2700人，会员中有中国科学院院士53人。

（一）积极开展中国国内、国际间古生物学及相关学科的学术交流和科学考察活动；

（二）编辑出版并发行古生物学和相关学科的学术书刊；

（三）对国家发展古生物学的科学技术和方针政策积极地提出合理化建议；

（四）大力普及古生物知识，根据古生物学的科学发展的需要，举办相关培训班、讲习班或进修班；

（五）弘扬“尊重知识、尊重人才”的社会风尚，发现、培养和推荐优秀科技人才，奖励学会的优秀学术论文和科普作品；

（六）反映会员意见和呼声，维护会员的合法正当权益；

（七）开展古生物学的科技咨询工作，举办为会员服务的活动；

（八）开展和促进中国古生物学界与国际古生物学界的交流与合作；

（九）贯彻“科技兴国”战略，积极建设“全国科普教育基地”，广泛开展科普活动。

1978年至2012年，国家由计划经济迈向市场经济，学会在探索发展的同时，举办了多次学术交流活动，有山旺现场会议，11届学术年会，18次国际学术交流会议，下属学术机构还召开了80次学术年会，交流学术论文3100余篇（次）。这些活动对促进中国古生物学的发展和人才的培养以及促进国际交流和合作，起到积极的推动作用。特别是1987年8月底在京召开的“第十一届国际石炭纪地层和地质大会”，是在中国召开的第一个规模较大的连续性国际地质科学讨论会，与会402人，其中外宾182人，在21个分组讨论会上有244个学术报告，组织和协助组织召开了诸如“长江三峡层序、事件和综合地层学术讨论会”、“微体古生物学分会1998年学术年会”、 “孢粉学分会1998年学术年会”、 “东北地区地层古生物学术讨论会”、 “中国古生物学会第三届青年学术交流会”、 “古生态专业委员会第四次学术讨论会”、 “中国化石藻类第九届学术讨论会”、 “泛大陆及古、中生代之转折国际学术讨论会”、“古脊椎动物学分会第七届学术年会”、 “中国古生物学会70周年纪念暨第20届学术年会”、 “中国古生物学会微体学分会第六届会员代表大会暨第八次学术年会”、 “中国古生物学会三叶虫、甲壳类学科组及国家自然科学基金《九五》重点项目“热河生物群演化及环境变化研究”讨论会等12次大型及较大学术会议。

中国古生物学会学术年会旨在展示近年来中国古生物学在科研、科普、人才培养及化石保护等领域取得的新进展，交流经验，进一步推动中国古生物学事业的发展。

国际古生物学大会是国际古生物学领域最为权威的一项国际会议，中国古生物学会是该协会的团体会员，有利于发展中国古生物学家和国际同行的交流合作。

《古生物学报》介绍讨论古生物学研究的新方法和新技术；报道中国内外古生物学界学术活动的动态、介绍与评论古生物学的重要著作；它已被国内外多家文摘刊物收录，并加入了万方和清华同方等有关数据库。

2011年设立的青年古生物学奖每两年颁发一次，以表彰年龄在40岁以下、仵占生物学科研领域作出突出成绩、在青年同行巾可树为榜样的优秀青年古生物学科技工作者，首届获奖者共计4人。

为纪念和表彰前理事长尹赞勋教授对地层古生物学的卓越贡献，学会特设立尹赞勋地层古生物奖，以奖励在地层学和古生物学方面做出重要贡献的以中、青年为主的科技工作者，从1989年开始每四年颁发一次。

中国古生物学会科普教育基地以公益性为目的，面向社会公众常年或经常从事普及科学技术知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神的活动。

中国古生物学会科普教育基地主要有中国科学院古脊椎动物与古人类研究所“中国古动物馆”、南京古生物博物馆、澄江古生物研究站博物馆、山东天宇自然博物馆、山东山旺化石博物馆、辽宁北票古生物馆、辽宁义县宜州化石馆、重庆自然博物馆、四川自贡恐龙博物馆、成都理工大学博物馆、中国地质大学（武汉）逸夫博物馆、贵州关岭化石群国家地质公园博物馆、深圳古生物博物馆、常州中华恐龙园博物馆、宜昌地质矿产研究所龙化石博物馆、射洪博物馆、大连史前生命博物馆、化石网等。

科普宣传是古生物学科的优势之一，以实物宣传生物与人类的起源和进化，是破除封建迷信、提倡唯物主义的极好教材，学会广大会员和有关单位积极组织各种古生物化石展览和史前生命展，向公众普及古生物科学知识。

中国古生物学会组织开展了两次古生物学名词审定工作，代表国家负责审定和发布古生物学名词。在1990年颁布的《古生物学名词》基础上，开展了《古生物学名词》（第二版）的编写和审定工作。

会徽为圆形图案，上方是“中国古生物学会”的半环形字，中间是“古生”字样，下方表示成立于1929年，左下方代表指南针，右下方代表地质锤。

团结、组织全国古生物科技工作者，以党的基本路线为指导，遵守宪法、法律、法规和国家政策，遵守社会道德风尚，发扬学术民主，贯彻“百花齐放、百家争鸣”的方针，提倡献身、创新、求实、协作的精神，坚持实事求是的科学态度和优良学风，面向现代化，面向世界，面向未来，努力为促进本学科在中国的繁荣与发展做贡献。

第十二届理事会

理事长：王军

副理事长：邓涛、王永栋、姚建新、白志强、华洪

秘书长：张元动

常务理事（按姓氏笔画排序）：王元青、王训练、王永栋、王原、牛志军、邓涛、白志强、冯庆来、朱怀诚、华洪、孙柏年、孙跃武、吴亚生、张元动、金小赤、郑卓、胡东宇、姜宝玉、姚建新、徐 星、袁训来、詹仁斌 

理事（按姓氏笔画排序）：丁旋、王元青、王训练、王永栋、王向东、王汝建、王军、王孝理、王丽霞、王怿、王原、邓胜徽、邓涛、牛志军、白志强、冯庆来、冯卓、孙柏年、巩恩普、成俊峰、同号文、朱怀诚、任东、华洪、向荣、全成、刘建波、刘煜、齐永安、许晓音、孙跃武、苏涛、李大庆、杨兴莲、吴文盛、吴亚生、吴秀杰、何卫红、宋海军、张元动、张廷山、张兆群、张兴亮、张志军、张宜、张建平、张健平、金小赤、周传明、郑卓、金建华、单华春、孟庆金、欧阳辉、罗辉、胡东宇、姜宝玉、赵丽君、姚建新、姚轶峰、徐星、袁训来、徐莉、唐烽、陶庆法、黄建东、黄智斌、续颜、彭光照、詹仁斌、樊隽轩、蔡华伟

第一届监事会

监事长：杨群

副监事长：孙革

监事：谢树成、孙元林、孙春林、吴德明、张翼、季强、刘鹏举

功能型党委（第二届）

党委书记：詹仁斌

副书记：姚建新、

委员：邓涛、白志强、王永栋

办事机构党支部

党支部书记：王永栋

委员：张翼、纪占胜、吴德明

理事长：沙金庚

副理事长：朱敏、汪啸风、郝守刚

秘书长：杨群

常务副秘书长：朱祥根

副秘书长：白志强、尹崇玉、孙卫国 、张兆群

首届会长：孙云铸

首届书记：计荣森