中国科学院南京地质古生物研究所成立于1951年，其前身为前中央研究院地质研究所及前中央地质调查所等机构的古生物室(组)，目前是我国唯一的从事古生物学(古无脊椎动物学与古植物学)和地层学研究的专业机构。

著名地质古生物学家、中国科学院副院长李四光教授为首任所长（兼），此后斯行健院士、赵金科院士、吴望始研究员、曹瑞骥研究员、穆西南研究员、沙金庚研究员、杨群、詹仁斌研究员先后任所长，现任所长王军研究员。