中國高等學校中設立的第一個地質學系。1909年創辦時稱京師大學堂地質學門。1912年京師大學堂改稱國立北京大學。1913年地質學門暫停招生。1917年恢復招生。1919年改稱地質學系。1937年北京大學南遷至長沙，1938年在昆明，與清華大學、南開大學組成西南聯合大學，設地質地理氣象學系。1946年遷回北平後仍稱地質學系。1952年高等學校院系調整，地質學系與清華大學等校有關係科，組建瞭北京地質學院（見中國地質大學），北京大學設地質地理學系，1955年地質質學專業恢復招生，1978年恢復單獨設立地質學系。何傑、王烈、王紹瀛、李四光、謝傢榮、孫雲鑄等曾任系主任。丁文江、章鴻釗、翁文灝、譚錫疇、袁復禮、楊鐘健、侯仁之、樂森潯、何國琦等諸多地質學傢都曾在該系任教。現有教職工160餘人，其中教授16人，副教授43人，高級工程師5人，博士生導師6人。1949年以前畢業生為303人，約占同期各大學地質學系（組）畢業生的一半，1949～1988年畢業生有2196人，其中有2058名大學本科生，138名碩士和博士研究生。北京大學地質學系的畢業生中許多已成為學術帶頭人和地質事業的骨幹力量，其中38人先後成為中國科學院地學部委員。北京大學地質學系是地質學多學科的教肓和科學研究的理科學系，設有構造地質學、巖礦及地球化學、古生物學及地層學、地震地質學4個本科生專業。構造地質學、巖石學、礦床學、地球化學、古生物學及地層學、地球動力學6個碩士生專業。古生物學及地層學、構造地質學、巖石學、礦床學4個博士生專業。在校本科生近400人，研究生74人。該系除教學實驗室和地層陳列館外，還有設備優良的供科研用的10餘個大、中型實驗室，以及一個巖石圈地質科學研究所，承擔著國傢地質學的重點研究任務。北京大學地質學系與國外幾十所大學及地質研究單位建立瞭聯系和交往。不定期地出版《地質研究論文集》。
原北京大學地質館外觀（1934）