Il Museo della preistoria "Luigi Donini" si distingue nell’ambito della museografia regionale per la singolarità dei contenuti e la stretta correlazione con un territorio unico, caratterizzato da notevoli valenze naturalistiche e archeologiche.
Si compone di tre grandi sezioni espositive, ispirate a temi connessi allo sviluppo preistorico, che comprendono collezioni di natura geologica, paleontologica, pre-protostorica e archeologica. Con l’obiettivo di avvicinare i visitatori a persone e ambienti scomparsi, sono state ricreate riproduzioni tridimensionali in scala naturale che si alternano a reperti originali. Completa la struttura il Preistopark, inaugurato nel 2008 all’interno del parco annesso al museo.
Il percorso espositivo, dedicato a Luigi Donini, è incentrato sulle grandi faune estinte che abitavano l’Appennino durante l’ultimo periodo glaciale. Nella sala al piano terreno la storia del territorio è narrata attraverso fossili, minerali e rocce provenienti dalle formazioni geologiche che modellano l’attuale paesaggio dell’Appennino bolognese. Qui, inoltre, sono presenti grandi modelli tridimensionali in proporzioni reali di animali estinti del periodo glaciale, come il bisonte delle steppe, il megacero, la iena maculata.
La Sala dell’Uomo presenta un’esplorazione delle origini e dell’evoluzione umana attraverso grandi scenografie che proiettano il visitatore in momenti e luoghi lontani nello spazio e nel tempo. Nella Galleria degli Antenati si possono trovare alcune figure di ominidi di tipo Australopithecus inserite in un ambiente di savana. Al centro della sala si può rivivere una giornata della vita di 200.000 anni fa, con un gruppo di Homo erectus era impegnato nelle consuete attività di sussistenza.
Il Museo della preistoria "Luigi Donini" ha diverse ricostruzioni che documentano lo sviluppo delle culture dell’antica romana, etrusca e villanoviana. Uno dei reperti più interessanti è lo spaccato di una capanna villanoviana, importante precursore della civiltà etrusca; il museo ha raccolto corredi funerari provenienti da diverse località della pianura e collina bolognese per documentarlo. Altro interessante reperto è un gruppo di tombe provenienti da Caselle (San Lazzaro) scoperte nel 1853 da Giovanni Gozzadini. Il museo ha dato a questo gruppo di tombe il nome di villanoviane.
Le ricostruzioni tridimensionali a grandezza naturale di Mammuthus primigenius (mammut), Coelodonta antiquitatis (rinoceronte lanoso), Panthera leo (leone delle caverne) e Ursus speleo (orso delle caverne) sono un potente messaggio sulle forme di vita estinte: tutte queste ricostruzioni si possono ammirare nel Preistopark.