กรมทรัพยากรธรณี ได้มีแนวคิดในการจัดตั้งอุทยานธรณีขอนแก่น  ตั้งแต่ปี พ.ศ.2554  โดย จังหวัดขอนแก่น  ได้แต่งตั้งคณะทำงานอุทยานธรณีขอนแก่น ในวันที่ 29 กรกฎาคม 2554  จากนั้นมีความพยายามอย่างต่อเนื่องในการดำเนินการให้เป็นรูปธรรม  ในปี พ.ศ.2557 ได้มีการจัดงานมหัศจรรย์ไดโนเสาร์ขึ้นเป็นปีแรก  และได้จัดต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน  เป้าหมายเพื่อเป็นการประชาสัมพันธ์และให้ความรู้เกี่ยวกับคุณค่าทางทรัพยากรธรณีในจังหวัดขอนแก่น  ส่วนการดำเนินการด้านอื่นๆ ยังไม่มีความคืบหน้ามากนัก  เนื่องจากยังขาดหน่วยงานที่เป็นเจ้าภาพหลักในการดำเนินงาน

       เมื่อต้นปี พ.ศ.2561  จังหวัดขอนแก่นได้มอบหมายให้องค์การบริหารส่วนจังหวัดขอนแก่น  เป็นหน่วยงานหลักในการดำเนินงาน “อุทยานธรณีขอนแก่น”  โดยได้แต่งตั้งให้นายกองค์การบริหารส่วนจังหวัดขอนแก่น  ดร.พงษ์ศักดิ์  ตั้งวานิชกพงษ์  เป็นผู้อำนวยการอุทยานธรณีขอนแก่น

       จากปี พ.ศ.2561 ดำเนินงานเรื่อยมาจนสามารถผ่านการประเมินเป็นอุทยานธรณีประเทศไทย เมื่อวันที่ 28 ตุลาคม 2563 

   ในการนี้องค์การบริหารส่วนจังหวัดขอนแก่น  ได้ประสานงานกับภาคส่วนต่างๆ เข้ามาร่วมดำเนินการอุทยานธรณีขอนแก่น  ให้มีความก้าวหน้าอย่างเป็นรูปธรรม  และพร้อมสำหรับการยื่นขอประเมินการเป็นอุทยานธรณีโลกจาก UNESCO ภายในปี พ.ศ.2567 ต่อไป