學校自1962年起開辦中國文化研究所，當時有十二個學門均為碩士班，「地學研究所」即為其一。次年，1963年開始設大學部，核准招生有十五個系，「地學系」為其一，分地理組與大氣組，首任系主任是孫宕越博士兼任。次年由姚國水教授代理一年，並於1965年正式主持系務，1969年8月由鄭子政教授繼任。 地學研究所博士班在1967年成立，為地理學界培育最高學位人才。1970年地學系經教育部核准，分為地理學系及氣象學系，同時也奉准本校城區部籌設夜間部地理系，由劉鴻喜教授擔任主任，針對地理學發展趨勢，重新釐訂選修科目，增加實用與計量課程，並設置繪圖教室，加強繪圖訓練；隨後1974年1月由徐聖謨教授接任，進而設立製圖中心，繪製中外地理圖集，以適應社會需要；1975年8月由趙康教授主持；至1976年8月由劉承洲教授掌理，任內大力增添測量儀器，充實圖書設備，推展建教合作，並調整選修科目，開設地理空間分析、遙感探測、環境科學、航空測量、地勢分析、土地利用與資源調查等課程；1980年接受內政部委託，成立地籍測量人員訓練班，長達二十餘年，培訓無數基層地籍測量員，目前已停辦。 1985年鄧天德博士接任所、系主任，自此地學研究所與地理學系所系一元化。1987年8月，劉鴻喜教授再度應聘出任地學研究所所長兼地理學系主任，1990年8月起，劉鴻喜教授出任理學院院長兼地研所所長，日、夜間部地理系主任由薛益忠博士擔任；而自1996年8月起，地研所所長由薛益忠博士兼任，此時因應夜間部型，故夜間部停止招生。薛益忠教授自1990年8月接任主任至2006年7月，在任內成立電腦資訊室、改善繪圖中心，同時加強建教合作及教學上的軟、硬體設備。86學年度寒假起舉辦全系大考察，到臺灣各地做較長時間的野外實察，包括墾丁、梨山、宜蘭、花東及金門離島；同時於89學年度起每學期一次舉辦研究生論文研討會，藉以提昇研究所之研究風氣。同年全力支援資訊中心於曉峰紀念館八樓成立數位地球研究中心，繪製衛星地圖及提供建教合作計劃之相關技術。2005年地學研究所博士班由理學院劉院長廣英兼任，2006年薛主任辭地理學系及地學研究所碩士班主任，由鄭勝華教授接任。自2009年8月起，盧光輝教授擔任系主任，任期當中帶領學生參與國際會議與移地學習，並引進國際學生，推廣國際化不遺餘力。2014年8月起由高慶珍副教授擔任系主任。2017年8月起由洪念民副教授擔任系主任。 五十年來，在歷任主任及全體師生孜孜經營下，教學環境、硬軟體設備日益充實，課程隨時代進步、社會需要，亦屢有更新。本系所設立宗旨，在培養地理學之專業人才，畢業後可在地理教學、地理資訊系統、環境監測、評估與規劃、休閒觀光與保育等領域一展長才，甚至參加國家經濟建設，發揚地理學術成果。