1999年，为响应中国科学院"创新工程建设"的号召，原中国科学院地质研究所和原中国科学院地球物理研究所合并成立了中国科学院地质与地球物理研究所。这两个研究所分别拥有超过50年的历史，期间取得了丰富的科研成果，尤其在地球科学领域，作为其两大分支，它们的发展紧密相连。
中国科学院地质研究所的历史可以追溯到1913年，当时在北平西四兵马司9号（现北京兵马司胡同15号）成立了工商部地质调查所，这是中国首个国家级地质机构，集地质教育和调查于一体。丁文江任首任所长，培养了中国第一批地质学家。随着历史变迁，该机构几经更迭，1937年抗日战争爆发后，迁至重庆北碚。战后，地质调查所设有多个研究室，是当时规模最大、设施完备的地质机构。
中央研究院地质研究所成立于1928年1月，由李四光担任所长，是南京国民政府时期中央研究院最早设立的研究机构之一。初期位于上海闸北宝通路，后迁至南京鸡鸣寺。抗日战争期间，研究所历经辗转，最终于1945年迁至重庆。战后，研究所返回南京原址。多位著名的地质学家，如候德封、尹赞勋等，都出自这两个研究所。
中国科学院地质与地球物理研究所于1999年由原中国科学院地质研究所和原中国科学院地球物理研究所整合而成。整合前的两个研究所都有长达50余年的历史并取得了丰硕的科研成果，在国内外地学界具有很高的学术地位。著名地质学家侯德封先生和著名地球物理学家赵九章先生曾分别担任原地质研究所和原地球物理研究所首任所长。