El Parque Provincial Ischigualasto es considerado uno de los yacimientos paleontológicos más ricos del mundo de reptiles Terápsidos, aquellos a partir de los cuales evolucionarían los mamíferos.
Casi toda el área de Ischigualasto está formada por terrenos del período Triásico, característico por el dominio absoluto de los dinosaurios, el cual ha aportado una variada gama de reptiles fósiles y su estudio ha permitido un importante avance en el conocimiento de la historia de la vida.

Entre estos restos se destaca el Cinodonte, que presenta características tanto de reptil como de mamífero, razón por la cual ha recibido el nombre, junto a otras especies, de Reptil Mamiferoide.
Se han hallado también en esta área numerosos restos tanto de reptiles carnívoros como de herbívoros, algunas de ellos de gran tamaño como el Saurosuchus galilei (4,5 m. de longitud y 1,4 m. de altura), armados con poderosas dentaduras que no deja dudas sobre su dieta carnívora. El más reciente hallazgo, el del Coraptor convulsionó a la ciencia y es el más antiguo dinosaurio conocido (228 millones de años de antigüedad).

También se han hallado restos de reptiles muy parecidos a los cocodrilos actuales y otras especies de gran interés para la ciencia. Además de estos fósiles de reptiles se han hallado restos de grandes árboles petrificados los que pueden observarse a simple vista en el lugar llamado el "Bosque Petrificado", ubicado dentro del circuito turístico.

Los testimonios culturales están presentes en inscripciones y dibujos en las rocas, puntas de flecha y otros elementos de piedra que han sido hallados en distintos sitios. Si
bien estas evidencias no han sido profundamente estudiadas, se supone que pertenecen a antiguas culturas cazadoras-recolectoras y poseen una antigüedad de unos 1200 a 1400 años.