หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิตสาขาวิชาชีววิทยา มุ่งพัฒนานักชีววิทยาให้เป็นผู้มีความรู้ความสามารถในวิชาการด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพ เพื่อสร้างองค์ความรู้ ความตระหนักในคุณค่าและการอนุรักษ์ไว้ซึ่งทรัพยากรทางด้านชีวภาพ ตลอดจนเป็นบุคคลที่มีคุณธรรมและจริยธรรมในการใช้ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ ชีวภาพ ให้เกิดประโยชน์แก่สังคมและประเทศชาติ

เป็นหลักสูตรที่นำองค์ความรู้ทางด้านชีววิทยาและธรณีวิทยามาประยุกต์ใช้ในการอธิบายเรื่องราวของสิ่งมีชีวิตในอดีตและสภาพแวดล้อมโบราณ เน้นการวิจัยด้านวิวัฒนาการกำเนิดสิ่งมีชีวิต อนุกรมวิธาน นิเวศวิทยาของสัตว์และพืชโบราณ ตลอดจนลำดับชั้นหิน ตะกอนวิทยาและชีวภูมิศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตในบรรพกาล

หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพเป็นหลักสูตรใหม่ พ.ศ. 2564 ของคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม - เป็นหลักสูตรที่มีหลากหลายสาขา ทั้งชีววิทยา จุลชีววิทยา ชีวเคมี และบรรพชีววิทยา - หลักสูตรมีอาจารย์และบุคลากรที่มีความรู้ความสามารถและศักยภาพทางวิชาการ การทำวิจัย และการสร้างสรรค์นวัตกรรมที่มีคุณภาพและมาตรฐานระดับสากลในสาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ได้รับการยอมรับในระดับสากล - เป็นหลักสูตรที่เปิดกว้าง โดยรับสมัครทั้งผู้ที่สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี (เพื่อศึกษาในแผนการศึกษา ป.โทควบเอก) และผู้ที่สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาโท (เพื่อศึกษาในแผนการศึกษา ป.เอก)