廣州地球化學(xué)研究所的前身為中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所廣州分部。1987年，中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所整建制搬遷部分學(xué)科、研究室、學(xué)術(shù)帶頭人與原中國(guó)科學(xué)院廣州地質(zhì)新技術(shù)研究所合并，成立中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所廣州分部。1994年經(jīng)中央機(jī)構(gòu)編制委員會(huì)辦公室批準(zhǔn)使用現(xiàn)名。廣州地化所現(xiàn)有有機(jī)地球化學(xué)、同位素地球化學(xué)2個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，邊緣海與大洋地質(zhì)、礦物學(xué)與成礦學(xué)2個(gè)中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，資源環(huán)境利用與保護(hù)、礦物物理與礦物材料研究開(kāi)發(fā)2個(gè)廣東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家大型科學(xué)儀器中心“廣州質(zhì)譜中心”，中國(guó)科學(xué)院珠江三角洲環(huán)境污染與控制研究中心，與香港大學(xué)地球科學(xué)系聯(lián)合建立的“化學(xué)地球動(dòng)力學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，與香港理工大學(xué)共建的“粵港澳大灣區(qū)環(huán)境污染研究與控制聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，與英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)環(huán)境中心和城市環(huán)境所聯(lián)合組建的“國(guó)際環(huán)境研究與創(chuàng)新中心”，與澳門科技大學(xué)、香港大學(xué)共建的“粵港澳大灣區(qū)地球和行星科學(xué)聯(lián)合研究中心”等。