中国科学院广州地球化学研究所（以下简称“广州地化所”）的前身为
中国科学院地球化学研究所广州分部。1987年，中国科学院地球化学研究所整建制搬迁部分学科、研究室与原中国科学院广州地质新技术研究所合并，成立中国科学院地球化学研究所广州分部。1994年经中央机构编制委员会办公室批准使用现名。
中国科学院广州地球化学研究所（以下简称“广州地化所”）的前身为中国科学院地球化学研究所广州分部。1987年，中国科学院地球化学研究所整建制搬迁部分学科、研究室、学术带头人与原中国科学院广州地质新技术研究所合并，成立中国科学院地球化学研究所广州分部。1994年经中央机构编制委员会办公室批准使用现名。
2002年，广州地化所与原
中国科学院长沙大地构造研究所异地整合，整体进入中国科学院“知识创新”工程二期试点系列，2011年进入中国科学院“创新2020”整体择优支持研究所行列。广州地化所主要研究方向包括：大陆
动力学与
岩石圈演化、深部地质过程与
地球系统变化、成矿规律与油气成藏动力学、海洋地质与边缘海演化、环境污染与控制等。广州地化所致力于推动有机地球化学、元素和同位素地球化学、环境科学与技术、油气与矿产资源等重点学科领域的发展；紧密围绕“资源生态环境”核心领域定位，做出“基础性、战略性、前瞻性”创新贡献，为解决国家和地方经济社会可持续发展所面临的能源资源和生态环境等重大科技问题提供知识基础与技术支撑。