地球科学学院的前身是1952年由北京大学、清华大学、北洋大学和唐山铁道学院的地质系为基础组建的北京地质学院矿产地质与普查勘探系（大系），1995年由地质系、地球化学系和地质力学教研室组建而成。许多知名学者，如李四光、袁复礼、张席禔、王炳璋教授，冯景兰、尹赞勋、王嘉荫、张炳熹、王鸿祯、杨遵仪、袁见齐、池际尚、郝诒纯、马杏垣、刘宝珺、丁国瑜、杨起、赵鹏大、殷鸿福、於崇文、张本仁、金振民、莫宣学、高山等院士在此任教，为我院（系）的学科建设、科学研究和人才培养作出了重大贡献。培养的毕业生中涌现出党和国家领导人（前国务院总理温家宝）、著名科学家，如丁国谕、张本仁、刘宝珺、马宗晋、孙大中、欧阳自远、傅家谟、张弥曼、叶大年、秦蕴珊、李廷栋、殷鸿福、汤中立、金翔龙、马瑾、戎嘉余、钟大赉、陈旭、金振民、莫宣学、高山、马永生、李家彪、彭建兵24位两院院士。
地球科学学院现任党委书记王甫、院长章军锋。
地球科学院发展目标：坚持标准，追求卓越，探索地球科学奥秘，谋求人地和谐发展，建设“国内一流、国际知名”学院。2013年5月地球科学学院获批湖北省试点学院，积极探索以激励教学质量提升、师资队伍优化和学术卓越为核心价值的体制机制创新，加强地学人才的协同创新和国际化视野培养。
地球科学学院是国家“985”工程优势学科创新平台及“211”工程建设重点学科所在地，是国家理科基础科学研究和教学人才培养基地。地质学一级重点学科在历次教育部高校学科评估中均排名全国第一，2016年获A+学科，2017年入选国家首批“双一流”学科建设，是地球科学领域ESI前1‰的学科。地质学一级学科下的5个二级重点学科（矿物岩石矿床学、古生物学与地层学、地球化学、构造地质学、第四纪地质学）全都是国家二级重点学科，拥有博士学位授予权。学院以“学科-人才-平台”为根本，以“一体两翼”的思想推动地质学国家一级重点学科与地质过程与矿产资源国家重点实验室、生物地质与环境地质国家重点实验室的发展。
地球科学学院师资力量雄厚，拥有以中科院院士、国家杰出青年基金获得者为代表的高层次人才近40人，博士生导师50人、教授60人、副教授46人。2019年地质学专业入选国家级一流本科专业，开设有地质学基地班（国家理科基础科学研究和教学人才培养基地）、地质学国际箐英班（面向出国深造）、地质学珠峰班（面向拔尖创新人才培养）、地球化学班，建有北戴河（一年级地质认识实习）、周口店和三峡（二年级野外实践教学实习）、鄂东－大别山（三年级综合实习）实习基地，拥有2个国家重点实验室，2个国家级实验教学示范中心、3个国家级教学团队、首个教育部黄大年式“地质学教师”团队、2个“111”创新引智基地。学校先后与100多所国际知名大学和研究所签订了友好合作协议，组建了“地球科学国际大学联盟”，为地学拔尖人才协同创新和国际化视野培养提供了有利条件。培养的学生具有扎实的地学基础和实际工作能力，除为地球科学研究和发展输送高层次人才外，还将在资源、环境、灾害、宝玉石、地质工程、遥感地理信息系统和国土资源规划等地学及其延伸领域中拓宽，使学生在上述部门和领域具有较强的适应国家经济建设及发展的能力。
科学研究形成壳-幔体系物质及其交换过程、地球表层系统生物与环境相互作用和协同演化、行星科学与深空探测三大研究优势与特色。建有3个国家创新研究群体和2个高等学校创新引智基地（“111”），在地球生物学、区域大地构造与岩石流变学、岩石圈地球化学、第四纪环境与灾害、行星地质与比较行星学等领域，涌现出一批创新性的科研成果，每年发表SCI学术论文150多篇，共7篇高水平研究成果在国际著名的《Nature》（4篇）、《Science》(3篇）杂志上发表。最具代表性的研究成果是2002年以殷鸿福院士和杨遵仪院士为首的科研集体主持研究的“全球二叠系－三叠系界线层型剖面和点（GSSP）”，俗称“金钉子”，定在中国浙江省长兴县，作为国际对比标准标志着所在国的地层研究水平，为我国赢得了很高的学术荣誉，荣获国家自然科学二等奖。该成果被评为“2001年中国基础研究十大进展”、“2001年度中国高等学校十大科技进展”和“2001年中国十大科技新闻”。作为国家级高科技工程的中国大陆科学钻探工程，是“深入地球内部的望远镜”，我校是教育部唯一参加此项国家级高科技工程现场科学研究的大学。地球科学学院金振民院士担任工程现场指挥部副总地质师，在钻探现场组建现代化的“岩石物理性质实验室”。2002年该工程被国家科技部、科技日报社和中央电视台评为公众关注的中国十大科技事件之一，2008年该成果荣获国家科学技术进步二等奖。