中國科學院地質與地球物理研究所是1999年6月由中國科學院地質研究所和中國科學院地球物理研究所整合而成。2004年，中國科學院武漢物理與數學研究所電離層研究室整體調整到本所。整合后的地質與地球物理研究所是目前中國最重要和最知名的地學研究機構之一。
研究所戰(zhàn)略定位是“面向世界科技前沿，面向國家重大需求和國民經濟主戰(zhàn)場，以固體地球科學為主攻方向，建設‘理論創(chuàng)新＋技術研發(fā)＋成果轉化+科教融合’四位一體的新型國際化研究中心”。在全球性地球科學問題研究上取得原創(chuàng)性突破，發(fā)展地球科學理論；聚焦國家資源、能源和環(huán)境領域重大科學問題，支撐國家戰(zhàn)略需求和服務經濟社會發(fā)展。近年來，研究所致力于科研理念、組織架構、管理模式和創(chuàng)新體制等方面的轉變。從全球視野的角度，組織科研力量對特提斯構造域演化與資源能源效應、克拉通破壞與巨量金屬成礦、地球內部結構與過程、比較行星學等學科前沿問題開展了研究，并取得重要進展。同時聚焦國家資源探測戰(zhàn)略需求，圍繞深部資源探測先導技術和自主儀器裝備研發(fā)展開集成攻關并取得關鍵突破。當前，研究所積極實施中國科學院“率先行動”計劃，與中國科學院廣州地球化學研究所和中國科學院地球化學研究所共同籌建“中國科學院地球科學研究院”，努力成為深部資源勘探裝備與開發(fā)前沿技術的引領者，成為資源新理論與創(chuàng)新技術產業(yè)化的示范者和實踐者，成為世界領先的深部資源技術解決方案提供者，成為高端地學人才培養(yǎng)者。
研究所現有在崗人員731人，其中具有高級專業(yè)技術職務322人，中國科學院院士16人，中國工程院院士1人，國家杰出青年基金獲得者38人，優(yōu)秀青年科學基金獲得者24人，基礎研究發(fā)展計劃（973）首席科學家7人，國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體7個。2009年獲中組部授予“海外高層次人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地”，2014年獲科技部授予“創(chuàng)新人才培養(yǎng)示范基地”。研究所是國家最早確定的碩士、博士研究生培養(yǎng)基地和博士后流動站單位，是中國科學院首批博士生重點培養(yǎng)基地，現有研究生675人（含留學生23人），博士后145人。
研究所建有巖石圈演化國家重點實驗室，地球與行星物理、頁巖氣與地質工程、礦產資源研究、油氣資源研究、新生代地質與環(huán)境等五個中國科學院重點實驗室以及中國科學院深地資源裝備技術工程實驗室。技術平臺現有技術支撐人員173人，建有地球物質成分與性質分析、地質年代學測定、地球內部結構探測、古環(huán)境數據分析、空間環(huán)境觀測、數據處理與數值模擬、大數據與人工智能、科研實驗儀器研制與應用等八大實驗系統(tǒng)，擁有地質學、地球化學、地球物理、地質工程、行星科學等學科研究中最主要的儀器設備，具備對地球和行星進行全方位綜合研究的能力。牽頭組建“中國科學院北京地球系統(tǒng)與環(huán)境科學大型儀器區(qū)域中心”，為研究所乃至國際上地球系統(tǒng)科學的研究提供強有力的技術支撐。
近年來，研究所承擔了國家科技重大專項、國家重大科研裝備研制項目、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金重大研究計劃重點項目、重大項目課題、重點項目及中國科學院戰(zhàn)略性先導專項、中國科學院重點部署項目等國家級重要項目200余項。研究所秉持唯才是舉、寬松公平的學術文化理念，促進優(yōu)秀人才成長，注重創(chuàng)新思想培育，著力提升開展大科學研究和解決國家重大需求的能力，在固體地球科學領域做出了一系列創(chuàng)新性成果。2000年（含）以來，以第一排名單位獲得國家自然科學二等獎11項、國家科學技術進步二等獎2項，2003年劉東生院士獲得國家最高科學技術獎。同時研究所高度重視知識產權工作，截至2019年底，發(fā)明專利授權567件，實用新型專利授權87件，外觀設計專利授權3件，國外專利授權42件。
研究所是我國最早批準具有碩士與博士學位授予權的研究生招生和培養(yǎng)單位之一，也是中國科學院首批博士生重點培養(yǎng)基地。具有培養(yǎng)“地質學”、“地球物理學”和“地質資源與地質工程”三個一級學科和“海洋地質學”二級學科的碩士和博士學位研究生招生、培養(yǎng)資格和學位初審權。同時，由研究所牽頭正在實施增設中國科學院大學行星科學一級學科博士學位培養(yǎng)點，目前已通過中國科學院大學審批，研究所已設立行星內部物理學、行星空間物理學、行星地質學、行星化學、行星表面環(huán)境、天體生物學等相關研究方向。
研究所現有研究生導師321人，包括博士生導師129人（其中中科院院士15人、中國工程院院士1人、國家杰出青年基金獲得者38人、國家優(yōu)秀青年基金獲得者20人）、碩士生導師151人、院內或院外兼職博士生導師31人、兼職碩士生導師10人。
研究所專業(yè)設置齊全，具有多學科交叉、融合的特點，注重培養(yǎng)具有多學科、多專業(yè)協同研究能力、掌握寬泛專業(yè)基礎知識和進行綜合性研究工作的專業(yè)人才。
研究所每年通過高校優(yōu)秀畢業(yè)生推薦免試及全國統(tǒng)考招收80名左右學術型碩士研究生，通過推免生直接攻博、所內碩士生轉博及公開招考招收90名左右博士研究生。目前，研究所在讀研究生678人，包括博士生467人（含留學生21人）、碩士生211人。1999年以來共畢業(yè)研究生2135人，其中博士畢業(yè)生1602人（含留學生15人）。
近年來，研究所不斷加強和完善研究生招生、培養(yǎng)的過程管理。每年7月舉辦“地球與行星科學大學生夏令營”，吸引國內外重點高校地學及其相關領域的優(yōu)秀本科生來所學習和參觀；研究生在讀期間，通過開展不同專業(yè)的野外教學實習（包括法意西阿爾卑斯野外地質實習、華北克拉通形成與破壞地質野外實習、狼牙山地震儀器操作及流動地震臺站布設野外實習、空間物理學漠河野外臺站觀測實習等）、開設專家系列講座、博士學位專業(yè)課程、加強學位論文開題、中期等必修環(huán)節(jié)考核的管理，從而提高研究生的學習質量、科研能力和綜合素質。
2007年來，我所研究生多次獲得國家級、院級各項獎勵，包括4人獲全國百篇優(yōu)秀博士論文獎、1人獲得全國優(yōu)秀博士論文提名獎、15人獲得中國科學院優(yōu)秀博士論文獎、2人獲得李四光優(yōu)秀博士生獎、6人獲中國科學院院長特別獎、40人獲中國科學院院長獎、18人獲朱李月華優(yōu)秀博士生獎、每年平均有14名研究生獲得博士生國家獎學金、5名研究生獲得碩士生國家獎學金。
研究所重視與高校的交流與合作，在國內多個高校高設立 “地學攀登獎學金”，獎勵品學兼優(yōu)的學生，并與中國科學技術大學和中國地質大學（武漢）聯合辦學，先后設立“趙九章—現代地球和空間科學英才班”（2010年）和“地學菁英班”（2012），研究所科研人員也走進大學講授本科生和研究生專業(yè)課程，與高校共同培養(yǎng)優(yōu)秀地學人才，吸引優(yōu)秀學生來所學習和工作。