產房造好後，恐龍就把屁股對準土坑，開始圍著土坑一圈圈地生蛋。每下完一圈，就用土蓋好，接著又下一圈，再用土蓋好，最多可達四圈，也就是四層。恐龍每窩產多少枚蛋，數量不一。從發現的蛋化石來看，少者5-6枚，多者15-20枚不等。恐龍蛋一般呈橢圓形或近似圓形。個體大小相差懸殊，大者直徑約100-200毫米，橫徑40-50毫米不等。從破碎的蛋殼知道，其厚度最小的隻有0.5毫米，一般多在2-8毫米之間。蛋殼的厚薄往往影響蛋的孵化率。這些蛋都整齊而有規律地排放在窩內。科學工作者發現，凡是未受到破壞的恐龍巢中的蛋，總是呈螺旋狀排列。大部分窩中有12枚蛋，總是排放得十分均勻，蛋的小頭傾斜著朝向螺旋的中心，大頭朝外。恐龍蛋為什麼這樣排列，現在還不知道原因。
不過，科學家工作者認為，恐龍蛋在窩內排放方式有它的生態學意義。我國的地質、古生物學工作者，1989年在內蒙古烏拉特後旗考察時，發現一窩恐龍蛋，共13枚，呈放射狀排在中間，其餘4枚，兩枚偏左，兩枚偏右，好似有意安排的窩邊蛋。
為什麼會有這種情況呢？專家們認為，恐龍的這種繁殖行為與鴕鳥相似，是一種本能。窩邊的那4個蛋可能不是本窩“戶主”所產，而是外來者乘戶主不在時偷產下“寄放”在這裏的，當外出歸來的戶主坐窩後，便會把不是自己生的蛋剔出來，推到窩邊。一旦是偷襲者前來侵擾，受害的首先是這些“沒媽的孩子”，這些窩邊蛋則成了窩中蛋的保護者。拿內蒙古發現的這窩蛋來看，窩中9枚蛋，外殼破裂的僅1枚，而窩邊的4枚蛋，破的竟有3枚。
恐龍產完蛋之後，它不像鳥類那樣趴在上麵孵化自己的蛋，而是借助陽光來孵化，但它每刻都在旁邊守著自己的蛋。等到小恐龍快要出殼的時候，它會幫著蛋裏的胎兒把蛋殼弄碎，好讓它們順利地出生。