1912年，孫中山組織臨時(shí)政府，在實(shí)業(yè)部礦務(wù)司設(shè)置了地質(zhì)科，由章鴻釗任科長；這是中國政府最早設(shè)置的管理地質(zhì)事業(yè)的專門機(jī)構(gòu)。

1913年9月，地質(zhì)科改稱工商部地質(zhì)調(diào)查所，丁文江任所長，所址設(shè)在北平。1914年，工商部地質(zhì)調(diào)查所改稱農(nóng)商部地質(zhì)調(diào)查所，仍由丁文江任所長。1916年7月之后，地質(zhì)調(diào)查所正式開始工作，所址從原來的粉子胡同遷到豐盛胡同3號(hào)。

1922年，翁文灝接任地質(zhì)調(diào)查所所長。1926年春，由開灤礦務(wù)局、北票煤礦公司等6家礦業(yè)公司捐助，地質(zhì)調(diào)查所所長翁文灝奉部令，聘請貝壽同工程師設(shè)計(jì)并監(jiān)工，在北平兵馬司胡同9號(hào)圖書館西側(cè)建一座二層辦公樓。辦公樓落成后，地質(zhì)調(diào)查所在這里實(shí)行集中管理并開展研究。

1935年，南京珠江路新所址落成，地調(diào)所從北平遷至南京。部分留守北平的人員成立了北平分所，由謝家榮任所長。1936年楊鐘健繼任分所所長。

1937年，抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)，地調(diào)所倉促隨政府西遷，1938年在重慶北碚建立新的基地，度過了艱難的抗戰(zhàn)時(shí)期。1937年翁文灝辭去所長職務(wù)，任命黃汲清繼任所長。1940年黃汲清辭去所長職務(wù)，由尹贊勛副所長任代理所長。

1941年，為了與省地調(diào)所區(qū)別，正式定名為中央地質(zhì)調(diào)查所。1942年，李春昱繼尹贊勛之后，被任命為中央地質(zhì)調(diào)查所所長。1943年派員充實(shí)西北技術(shù)力量，并成立西北分所。

1945年，地質(zhì)調(diào)查所結(jié)束了8年難忘的北碚時(shí)代，于1946年初遷回南京。在北平原地調(diào)查所舊址恢復(fù)了北平分所，增加了較多人員，由高平任所長；派畢慶昌、何春蓀、徐鐵良等赴臺(tái)灣，接收臺(tái)灣地質(zhì)調(diào)查所，由畢慶昌任所長。

1949年4月下旬，南京中央地調(diào)所由南京市軍管會(huì)接管。1950年8月，中央決定成立中國地質(zhì)工作計(jì)劃指導(dǎo)委員會(huì)，全國地質(zhì)機(jī)構(gòu)開始大調(diào)整，地調(diào)所宣告正式撤銷。