1916年3月，中央地质调查所正式成立，丁文江出任所长，这是我国成立最早的一个地质调查与研究机构，也是我国现代自然科学发展史上最早出现的专业研究机构。它下设地质调查、古生物、新生代、经济地质、工程地质、地球物理、燃料、土壤等研究室。以中央地质调查所的创建为标志，我国现代地质学的发展开始步入一个崭新的发展阶段。
这一时期，各高校的地质学研究也逐渐开展起来，走在最前面的是北京大学。1918年，它恢复了地质系，聘请美国哥伦比亚大学教授葛利普（A.W.Grabau）及著名的地质学家李四光、谢家荣等前往任教，课程逐渐完备，学生人数也不断增加，呈现出一派蓬勃向上的喜人局面，各方面成果陆续问世。
1922年，中国地质学会正式组建，章鸿钊被推举为首任会长，创办会刊《中国地质学会志》，1926年后，又出版了《地质评论》。
继北京大学恢复地学系后，1927—1928年，南京中央大学、广州中山大学等也先后成立了地学系，与北京大学南北呼应。