2012年10月，内蒙古龙昊地质生物研究所和巴彦淖尔市国土资源局联合考察时在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特后旗楚鲁庙地区发现了完美巴彦淖尔龙。起初，发掘人员在一个冲积沟里发现几块化石。据判断，这几块化石应是从高处被冲落下来的。科考队员沿山坡方向向上寻找，在半山腰处找到这具恐龙化石的埋藏位置。2013年6月，中科院古脊椎动物与古人类研究所、龙昊地质古生物研究所和巴彦淖尔市国土资源局组成的三方联合考察队开始对这具化石进行全面挖掘。
在挖掘中，一共清理出300多块骨头化石，经鉴定这些化石都来自于同一个体。经修复装架后，这具恐龙化石长9米，高5米，经专家判断其完整度达到95%以上，并推断它大约生存于距今1.2亿年前的白垩纪早期。这是我国发现为数不多的禽龙类恐龙化石，也是目前发现最完整的禽龙类化石。
经研究，这具恐龙骨架是一个成年个体，骨缝愈合完好，股骨上第四转子的退化，是长期适应四足行走的结果。它的蹄状前足和尺骨的侧突也显示出四足行走特征。这也能说明，巴彦淖尔龙一般情况下是四足行走，偶尔可抬起前足，两足行走。
