研究所成立于1966年2月，由中国科学院地质研究所地球化学研究室、昆明地质工作站和中科院贵阳化学所等单位合并组成。几代地化所人开拓进取，努力前进。重视学科建设，在我国建立和发展了以矿床地球化学、环境地球化学、第四纪地球化学、天体化学、实验地球化学、有机地球化学、同位素地球化学、元素地球化学、构造地球化学、流体包裹体地球化学为主的地球化学学科体系；重视队伍建设，是我国首批硕士、博士学位授权单位和首批博士后流动站建站单位，在所学习和工作的14位科学家先后当选院士；重视实验室建设，是全国建立了两个以上国家重点实验室的少数科研机构之一；重视学术交流，创建了全国一级学会—中国矿物岩石地球化学学会，为推动全国同行的学术活动发挥了重要作用；重视科技创新，取得了包括获国家科技进步特等奖和国家自然科学一等奖在内的一系列重大成果，为地球科学的发展和国民经济建设做出了重要贡献。