1937年,国民党国立中央研究院开始筹建地理研究所,并聘请李四光先生为国立中央研究院地理研究所筹备处主任,后因战乱及经费问题未果。
1940年8月,由中英庚款董事会会长朱家骅提议创建中国地理所,所址设在四川重庆北碚,黄国璋任所长,所内设:自然地理组、人生地理组、大地测量组、海学组,全所职工40余人。
1947年,中国地理研究所改隶属国民党教育部,所长由林超接任,同时研究所由四川重庆北碚迁至南京。
1949年,南京解放由南京市军管会文教部接管,当时所内职工仅剩9人。
1950年,移交中国科学院并成立中国科学院地理研究所筹备处,由竺可桢、黄秉维任筹备处正副主任。
1953年,中国科学院地理研究所正式成立,由黄秉维任所长。所内设地理组、大地测量组、地图组。
1957年,大地测量组独立成立测量制图研究室,1958年迁往武汉组建中国科学院武汉测量制图研究所。
1958年,国务院决定地理所迁往北京,南京留下部分同志组建南京地理研究所,当时留下的同志主要搞湖泊学,因此成立了湖泊研究室和地理室,由施成熙教授兼湖泊室主任,由任美锷任所长,周立三任副所长。
1970年7月,中科院研究所体制调整时将该所下放江苏省、归原省科技局领导,改名为“江苏省地理研究所”。
1979年6月,经科学院研究拟同意中科院与省双重领导,以中科院为主更名为“中国科学院南京地理研究所”。
1980年元月1日,该所正式重归院建制。
1988年,该所改名为中国科学院南京地理与湖泊研究所沿用至今。