진주 유수리의 백악기 공룡화석산지는 진주 남강의 한 물줄기인 가화천 강바닥에 형성되어 있는데 남강댐의 방수로로 사용되는 강바닥이다.

약 1억년 전 물과 바람 등에 의해 돌이 쌓이면서 넓이 150m, 길이 2㎞로 만들어진 화석산지에서 지골화석과 발가락 뼈, 좌골화석 등 100여점에 달하는 공룡 뼈가 발견되었다. 또한 오래된 토양층이나 나무그루터기 화석, 화석 숯, 각종 과거생물의 생활흔적화석 등 다양한 화석들도 발견되었다.

제1공룡화석층은 두께 약 40~50㎝ 정도의 이질사암에서 사질이암으로 옮겨가는 퇴적층으로 조사지역 하상의 퇴적층 중 최하부의 층군에 해당한다. 암색은 대체로 붉은색을 띠며 석회질 단괴의 함유에 의하여 부분적으로 녹회색의 얼룩구조가 발달되어 있다. 층의 하부에는 조약돌을 함유하는 조립 내지 중립질 사암이 놓여 있으며 또한 이 사암층은 조사지역에 노출되어 있는 퇴적층 중 최하부층이다. 그 상부에는 두께 170㎝정도의 석영질 괴상의 중립 내지 조립 사암층(옅은 회색)이 뚜렷한 경계를 이루며 덮여 있다.

제2공룡화석층은 제1화석층보다 약 8m 상부의 지층에서 산출되는데 이 지층의 두께는 약 120㎝ 정도이며 하부는 이질암이, 상부는 이질암과 석회질 단괴를 함유하는 역질 및 세립 사암층이 렌즈상 내지 설상으로 협재한다. 하부의 이질암 중에서 공룡 화석편들이 집중적으로 산출되며 제1화석층 보다 세립질임에도 불구하고 장경 수㎝에서 10㎝ 이상의 단괴내에 공룡골 화석편이 산출되는 것은 특기할만 하다.

공룡화석은 총 10점이 모두 직경 5m이내에서 발견되었다. 제1지점은 산출빈도는 낮으나 개체의 크기는 크며(대부분 5㎝이상), 대부분 중심부가 다공질의 골조직을 보이는 지골종류이다. 뼈화석조각들의 외곽에는 방해석이 둘러싸고 있어 외견상 석회질 단괴처럼 보인다. 용각류 공룡의 상완골로 추정되는 지골화석과 발가락화석, 타원체의 골하석편들이 발굴되었다. 제2지점은 두개골 화석을 포함하여 총 100여점이 약 200㎡ 내에서 발견되어 1지점에 비해 높은 산출빈도를 나타낸다. 대부분은 5㎝ 이하의 화석편들이다. 엽층상의 치밀골 조직을 갖는 것들이 주를 이루며, 파편상으로 본존되어 있는 특징이 있다. 두개골화석, 좌골화석, 경추늑골화석, 지골화석편, 기타 골화석편 등으로 역시 용각류 공룡의 것으로 여겨진다.

진주 유수리 가화천 일원의 지질은 중생대 백악기 경상누층군 신동층군 하산동층의 상부에 해당되는 퇴적층으로 구성되어 있으며, 지층의 주향·경사는 N30° E10°이다. 퇴적층이 폭 150m, 길이 2㎞에 달하는 하상을 따라 대규모로 노출되어 있어 퇴적환경을 연구하는데 학술적으로 매우 중요한 자료들이 발달되어 있는 자연사 유적지이다.