Potraga za rudnim bogatstvom u novijoj istoriji Srbije, počinje da dobija na značaju odmah po dobijanju autonomije i samostalnosti Kneževine Srbije, Hatišerifom iz 1830. i 1833. godine. Za to vreme se vezuje angažovanje barona Herdera, kraljevskog upravitelja rudarstva u Frajbergu (Nemačka), po pozivu kneza Miloša Obrenovića.
Herder je boravio u Srbiji od 24. avgusta do 31. oktobra 1835. godine i neposrednim opservacijama na terenu, proučavao je geološku građu, istraživao napuštena rudišta i izvore termalne vode.
Koliko god da je Herderov Izveštaj bio od važnosti kao prva i dugo jedina stručna publikacija o ležištima i rudnicima Srbije, još značajnije su bile Herderove preporuke knezu Milošu o školovanju domaćeg rudarskog kadra i otvaranju rudarskih/geoloških institucija.
Držeći se ovog saveta, prva grupa stipendista biće poslati 13. oktobra 1839. godine na školovanje o trošku kneževine i to na Rudarsku akademiju u Šemnicu (današnja Banska Štiavnica u Slovačkoj). Bili su izabrani najbolji i siromašni đaci: Ivan Matić iz Jadra, Đorđe Branković iz Beograda, Stevan Pavlović iz Šapca i Vasilije Božić iz Čumića kod Stragara. Još tokom trajanja njihovih studija, u Srbiji će biti formirana 1842. godine, prva rudarska institucije Rudarski referat unutar Ministarstva finansija. Bio je to najniži administrativni oblik organizovanja posebne službe u Ministarstvu finansija što je bilo paradoksalno jer je establišment tada očekivao od rudarstva da bude temelj i pokretač industrijalizacije zemlje.
Nakon par meseci rada, Rudarski referat na čelu sa Simund Rekendorfom (koga je iz inostranstva lično angažovao knez Mihailo Obrenović), prestaje da postoji pošto je došlo do formiranja nove vlade sa knezom Aleksandrom Karađorđevićem na prestolu.
Nakon ove smene vlasti, sledi težak period višegodišnjeg pokušaja oživljavanja srpskog rudarstva pod oligarhijskom vladavinom ustavobranitelja. Najistrajniji u toj borbi je bio Jovan Gavrilović načelnik odelenja trgovine u Ministarstvu finansija, inače ugledni srpski istoričar, državnik, geograf, statističar, u više navrata predsednik Srpskog učenog društa (preteče današnjeg SANU). Gavrilović će sa svojim autoritetom uticati da Ministarstvo finansija uputi 26. avgusta 1847. godine, predlog Državnom savetu za osnivanje Rudarskog odelenja u okviru ovog ministarstva. Obrazloženje se temeljilo na stavu da stručni ljudi preko državne institucije, trebaju da preuzmu poslove upravljanja srpskim rudarstvom. Saglasnost na taj predlog dao je i knez Aleksandar 23. septembra 1847. godine.
Kako je prvi načelnik Rudarskog odelenja Gustav Beme postavljen na ovu dužnost tek 31. maja 1948. godine, ova godina se uzima kao početak rada Rudarskog odelenja. U radu odelenja bili su uključeni svršeni studenti Đorđe Branković, Stevan Pavlović i Vasilije Božić. Tokom 1849. godine, Đorđe Branković će boraviti u Beču u Državnom geološkom zavodu na stručnom usavršavanju i tako steći zvanje geologa, prvo u Srbiji.
Počeci geološke škole u Srbiji, vezuju se za Josifa Pančića koji je prva predavanja iz oblasti geologije održao na Jestestveno-tehničkom Liceju u Kragujevcu 1853. godine. Prvi naučni rad srpskih geologa je objavljen 1854. godine u Beču.
Transformacijom Kragujevačkog Liceja 1863. godine u Veliku školu, a 1905. godine njenim prerastanjem u Beogradski univerzitet, predstavljaće začetak stvaranja savremene geološke nauke i škole u Srbiji. Neizbrisivo će iz tog vremena ostati dela Josifa Pančića, Ljubomira Klerića, Jovana Žujovića, Svetolika Radovanovića, Dimitrija Antule, Jovana Cvijića i brojnih drugih velikana naše nauke.
Od osnivanja Tehničkog fakulteta pri Velikoj školi, predavanja iz oblasti geologije su držali Jovan Žujović, Dimitrije Antula i Milan Luković.
Jovan Žujović će napisati prve udžbenike iz geologije 1886. godine, izraditi Skicu geološke karte Kraljevine Srbije, a 1888. godine će pokrenuti sa svojim savremenicima i naučni časopis „Geološki anali Balkanskog poluostrva“ koji je i danas aktivan.
Tokom 1889. godine, biće osnovan Geološki zavod pri Velikoj školi, a 1891. godine Srpsko geološko društvo, jedno od naših najstarijih naučnih udruženja.
Donošenjem Zakona o Univerzitetu 27. februara 1905. godine, preimenovana je Velika škola u Univerzitet u Beogradu, a postojeći Filozofski, Pravni i Tehnički fakultet, proglašeni su univerzitetskim fakultetima. Tada su osnovani Medicinski, Bogoslovski i Poljoprivredni fakultet.
Studije geologije, odvijale su se na Filozofskom fakultetu i to u Zavodu za geologiju i paleontologiju i Zavodu za mineralogiju i petrografiju.
Razvoj geološke misli u tadašnjoj Srbiji, nužno je uslovio i formiranje nezavisne državne geološke ustanove. Na predlog Srpskog geolioškog društva, osnovan je 29. decembra 1930. godine Geološki institut Kraljevine Jugoslavije.
Pri samom kraju Drugog svetskog rata, od 1. decembra 1944. godine, obnavlja se rad Instituta pri Povereništvu za rudarstvo Nacionalnog komiteta oslobođenja Jugoslavije, pod nazivom Naučnoistraživački institut. U početnom periodu, u Institutu je radilo nekoliko geologa koji su se prevashodno bavili istraživanjima ležišta uglja i nemetala.
Tokom 1946. godine, formiran je Savezni geološki zavod pri Ministarstvu rudarstva DFRJ i republički Geološkoistraživački institut Ministarstva rudarstva NR Srbije.
U to vreme van ministarskog resora, geološka istraživanja su se obavljala u novoformiranom Geološkom institutu Srpske akademije nauka (SAN) i u grupi za geologiju i paleontologiju, odnosno petrografiju i mineralogiju Filozofskog fakulteta u Beogradu.
Uredbom o organizovanju geološke službe u Federativnoj Narodnoj Republici Jugoslaviji (FNRJ) 1948. godine, Savezni geološki zavod je transformisan u Saveznu upravu za geološka istraživanja, a republički geološki instituti su transformisani u zavode za geološka istraživanja pod saveznom upravom. Tako je formiran i Zavod za geološka istraživanja NR Srbije sa nadležnostima izvođenja geoloških istraživanja na teritoriji Srbije. Zavod je preuzeo kadrove Geološkog instituta Kraljevine Jugoslavije, fondovsku dokumentaciju i kompletnu imovinu. Najveći uspeh, Zavod će doživeti nakon 1950. godine po dolasku na njegovo čelo Zage Jovanović, narodni heroj (legende Geozavoda) i prof.Branislava Milovanovića koji je bio nadležan za naučni i stručni rad. U cilju jačanja stručnih potencijala, angažovani su profesori i saradnici sa univerziteta, a sopstveni kadrovi podstiču na dalje školovanje i stručno usavršavanje.
Postoji verovanje u stručnim geološkim krugovima da je sa prvim pronalaskom radioaktivnog minerala autunita od strane Milana Ristića i Sretena Milojevića tokom oktobra 1947. godine na teritoriji Srbije, ubrzava odluka o donošenje Uredbe Vlade FNRJ od 20. marta 1948. godine (Sl.list FNRJ br.25/48) o osnivanju Uprave za koordinaciju rada naučnih instituta. Sa ovim delimično zamaskiranim nazivom za širu javnost, isključivi zadatak Uprave je bio da se organizuju i započnu istraživanja ležišta nuiklearnih sirovina, odnosno urana kao mineralne sirovine od posebnog državnog značaja. Nakon upotrebe atomskog oružja na kraju Drugog svetskog rata, najrazvijenije zemlje sveta su ubrzano počele da razvijaju nuklearni program, a tim putem je krenula i Jugoslavija.
Kasnije, dolazi do promena organizacionih formi, tako da se sredinom 1951. godine pomenuta Uprava najpre transformiše u Upravu za rudarska istraživanja i rudarske studije (Sl.list FNRJ br.30 od 27.6.1951.), zatim u Zavod za geološko-rudarska i tehnološka istraživanja mineralnih sirovina (Sl.list FNRJ br.18 od 29.4.1953.), a 23.juna 1955. godine, osniva se Savezni geološki zavod (Sl.list FNRJ br.28/55) i Institut za tehnologiju mineralnih sirovina.
Savezni geološki zavod je imao dva sektora. Sektor A je imao zadatak da vrši koordinaciju i kontrolu geoloških istraživanja na teritoriji FNRJ, a Sektor B da preuzme sve poslove dotadašnjeg Zavoda, odnosno geološko-rudarska istraživanja nuklearnih sirovina. Od preostalih delova Zavoda, formiran je Institut za tehnologiju nuklearnih sirovina kao posebna organizacija.
Rad ovih institucija je od 23. marta 1955. godine, bio pod ingerencijom Komisije za nuklearnu energiju formirane na saveznom nivou (Sl.list FNRJ 12/55). Komisija je 1958. godine, preimenovana u Direkciju za nuklearne sirovine.
U vremenu posle 1955. godine, a posebno nakon 1958. godine, kada su u čitavom svetu narasla saznanja o mogućnostima korišćenja nuklearne energije, istraživanja nuklearnih sirovina koja su imala strateški karakter, postepeno se menjaju u istraživanja urana kao novog energetskog izvora. Tako dolazi do nove reorganizacije geoloških ustanova i 1960. godine u Saveznom geološkom zavodu, Sektor A je preimenovan u Novi Savezni geološki zavod, a Sektor B reorganizovan u samostralnu ustanovu pod nazivom Institut za istraživanje nuklearnih sirovina (Sl.list FNRJ 26/60).
Već naredne 1961. godine u novim uslovima i primenom tada savremene metodologije istraživanja nuklearnih sirovina, nužno je dovelo do potrebe nove reorganizacije, pa je Uredbom Saveznog izvršnog veća osnovan Zavod za nuklearne sirovine i to spajanjem postojeće Direkcije za nuklearne sirovine, Instituta za istraživanje nuklearnih sirovina i Instituta za tehnologiju nuklearnih sirovina.
Zavod za nuklearne sirovine egzistira do 1966. godine, a onda dezintegracijom, formiraju se dve nezavisne organizacije: Institut za geološko-rudarska istraživanja i ispitivanja nuklearnih i drugih mineralnih sirovina i Institut za tehnološka ispitivanja nuklearnih i drugih mineralnih sirovina.
Usklađivanjem unutrašnje organizacije rada u Institutu za geološko-rudarska istraživanja i ispitivanja nuklearnih i drugih mineralnih sirovina sa tadašnjim Zakonom o udruženom radu, organi upravljanja Odlukom od 10. januara 1974. godine, menjaju poslovno ime u Geoinstitut.
Krajem sedamdesetih godine i početkom osamdesetih godina, intenzivno su vođene diskusije o integraciji Geoinstituta i radnih organizacija u sastavu Geozavoda. Zajednički interesi tada nisu nađeni.
U međuvremenu, nakon donošenja novog Zakona o naučnoistraživačkoj delatnosti (Sl.glasnik Republike Srbije br.52/93), Geoinstitut je kod Ministarstva za nauku i tehnologiju Vlade Republike Srbije, registrovan kao Naučno-istraživačka ustanova.
Tokom 2005. godine dolazi do nove inicijative za integracijom Geoinstituta i preduzeća Geozavoda. Ovog puta dogovori su uspešno okončani. Upravni odbor Naučno-istraživače ustanove Geoinstitut (kao državne ustanove), donosi 9.novembra 2005. godine Odluku o prihvatanju spajanja uz pripajanje sledećih društvenih preduzeća: 1) Zavod za hidrogeologiju i inženjersku geologiju Geozavod d.o.o.; 2) Preduzeće za geološka istraživanja, istraživanja, eksploataciju, pripremu i promet mineralnih sirovina Geozavod – IMS d.o.o.; 3) Preduzeće za geološka istraživanja, eksploataciju, pripremu i promet nemetaličnih mineralnih sirovina Geozavod – Nemetali d.o.o.; 4) Preduzeće za izradu geoloških karata, istraživanje energetskih i drugih mineralnih sirovina, druga geološka istraživanja i investiranje Geozavod – Gemini d.o.o.; 5) Preduzeće za rudarske, istražne radove i dubinsko bušenje Geozavod – Inženjering d.o.o.
Saglasnost na ovu Odluku daje Vlada Republike Srbije donošenjem Rešenja od 8. decembra 2005. godine (Sl.glasnik RS br.109 od 9.12.2005.).
Nakon ovog pripajanja, poslovno ime Geoinstitut se zadržava u poslovanju do 1. septembra 2006. godine, a onda na osnovu Odluke o izmenama i dopunama Odluke o osnivanju Naučno-istraživače ustanove Geoinstitut, koju je donela Vlada Republike Srbije kao osnivač, menja se pravni status i ime u Geološki institut Srbije d.o.o. (Sl.glasnik RS br.73 od 1.9.2006.).
Donošenjem novog Zakona o rudarstvu i geološkim istraživanjima (Sl.glasnik RS br.88/11), formiran je 29. juna 2012. godine Geološki zavod Srbije kao posebna organizacija državne uprave sa svojstvom pravnog lica. Prema tom zakonu, Geološki zavod Srbije je preuzeo sva prava i obaveze od Geološkog instituta Srbije, kadar, fond geološke dokumentacije, pokretnu i nepokretnu imovinu, sve prema stanju popisa na dan preuzimanja.
Od 1. januara 2013. godine, Geološki zavod Srbije posluje kao direktan budžetski korisnik i obavlja poslove osnovnih geoloških istraživanja u skladu sa programom koji odobrava Vlada Republike Srbije.






