As décadas de 50 e 60 do século XIX viram nascer os nossos dois primeiros museus arqueológicos: em 1857, o Museu dos Serviços Geológicos, aquando da criação da primeira Comissão dos Trabalhos Geológicos; e, em 1864, o Museu Archeologico do Carmo, graças à então designada Sociedade dos Architectos e Archeologos Portuguezes.
Pode dizer-se que a Geologia e a Arqueologia portuguesas surgiram em 1857 com a criação da Comissão Geológica, um dos primeiros organismos do género a ser criado na Europa e no Mundo ("Serviços Geológicos Nacionais”). A Comissão Geológica foi chefiada por Carlos Ribeiro e Pereira da Costa, sendo instalada em edifício próprio, em 1859, no antigo Convento de Jesus, ou seja, no local hoje ocupado pelo Museu Geológico. Embora posteriormente tenha mudado várias vezes de nome, foi a partir deste momento que se deu sequência aos estudos geológicos do País, os quais atingiram um nível e um desenvolvimento notáveis, mesmo internacionalmente.
Além dos dois cientistas atrás citados, trabalharam para aquela Comissão alguns dos maiores vultos da Geologia portuguesa daquela época: Nery Delgado, J. Berkeley Cotter, Alfredo Bensaúde, F. Paula e Oliveira, Wenceslau de Lima e, a partir de 1878, Paul Choffat, que foi incumbido de estudar os terrenos mesozóicos. Carlos Ribeiro, que tinha chefiado a Comissão, morre em 1882, tendo sido substituído por Nery Delgado até 1908, data da sua morte.
Durante este período realiza-se uma obra notável, tendo-se publicado a carta geológica do País à escala de 1:500.000, uma das primeiras do Mundo (edições de 1876, 1878 e 1899), além de vários estudos monográficos sobre o Paleozóico e o Mesozóico, que ainda hoje constituem uma referência.
Em 1918 deu-se a primeira reestruturação administrativa que origina a fundação dos “Serviços Geológicos de Portugal”, juntamente com o Serviço de Fomento Mineiro e a Direcção Geral de Geologia e Minas, que passaram a constituir, nos anos noventa, o Instituto Geológico e Mineiro.
Com a morte de Nery Delgado e Paul Choffat entra-se num período de decadência, o qual só irá ser superado, muitos anos mais tarde, com os meios postos à disposição pelos sucessivos Planos de Fomento. O desaparecimento dos grandes pioneiros da Geologia e da Arqueologia portuguesas, aliado a dificuldades funcionais de vária ordem, levaram ao declínio temporário da actividade do Museu, reabilitada, em meados dos anos quarenta, com novas doações financeiras e materiais e com a abertura do serviço a colaboradores externos.
Georges Zbyszewski, do quadro dos Serviços Geológicos, e Carlos Teixeira da Universidade de Lisboa, revelaram-se os grandes impulsionadores do principal projecto dos Serviços, a cartografia sistemática do país a escalas mais detalhadas, trabalho de que resultou um aumento muito significativo das colecções do museu, que foi acompanhado por uma importante remodelação dos equipamentos e exposições existentes à data.
Mais tarde, a partir de 1975, os Serviços Geológicos de Portugal experimentaram um notável desenvolvimento da sua actividade, graças aos meios financeiros e humanos disponibilizados. Este facto permitiu aumentar, substancialmente, o conhecimento geológico do território, acelerar o ritmo de publicações das cartas geológicas, bem como alargar o seu âmbito aos domínios da hidrogeologia e da geologia marinha.
No que respeita à colecção geológica, pode dizer-se que o ritmo com que entraram peças no museu até às primeiras décadas do século XX abrandou ao longo do tempo em consequência, sobretudo, da mudança das estratégias e metodologias com que são conduzidos, actualmente, os levantamentos geológicos. Continua, todavia, a registar-se a entrada de peças, provenientes, quer dos trabalhos de campo para as cartas geológicas, quer de doações ou de compras pontuais.
Na área da Arqueologia, além dos Doutores G. Zbyszewski e de O. da Veiga Ferreira, foram muitos os autores de trabalhos cujos materiais muito enriqueceram as colecções do Museu Geológico. Na impossibilidade de referir todos, devem destacar-se, pelo menos, os irmãos Fontes, Abel Viana e Henri Breuil, na primeira metade do século XX, e Afonso do Paço, H. Vaultier, M. Leitão, C.T. North e Norton, até aos anos setenta.
Em 2003, dá-se uma nova reestruturação e o Instituto Geológico e Mineiro é extinto, passando o Museu Geológico para a alçada do Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação (INETI), que funciona como um organismo do Ministério da Economia e Inovação.
Em 2003 o Museu Geológico passou a estar integrado na Rede Portuguesa de Museus, dadas as suas notáveis características museológicas, científicas e históricas.
