西安石油大学1958年开始创办石油地质专业。1980年学校恢复重建后，于1985年在原油田开发系下成立了地质教研室。1996年成立了学校直属的石油天然气地质研究所。2001年鉴于石油工业勘探开发形势需要，开始恢复资源勘查工程专业（油气勘探方向）本科招生。2003年根据石油工业勘探开发形势和学校建设多科性教学研究型大学、加强石油主干学科的需要，成立了资源工程系。2006年，在原资源工程系的基础上成立了油气资源学院，2012年更名为地球科学与工程学院。

学院自2003年成立以来，一直秉持“特色办院，教学立院，学术兴院，人才强院”的理念，各项事业取得了跨越式快速发展。目前，学院设4个系（石油地质系、基础地质系、地质工程系、应用地球物理系）4个研究机构（非常规天然气资源研究中心、石油天然气地质研究所、应用地球物理研究所、地质实验测试分析中心）。拥有陕西省油气成藏地质学重点实验室、全国石油和化工行业“致密油气地质重点实验室”、陕西省非常规油气勘探开发协同创新中心和西安石油大学油气地球物理勘探评价重点实验室。学院依托陕西省优势学科地质资源与地质工程，设有资源勘查工程、勘查技术与工程、地质工程、地球信息科学与技术4个工学本科专业和地质学1个理学本科专业，其中资源勘查工程专业为国家级特色专业、陕西省特色专业和陕西省一流专业，已于2018年通过国家工程教育专业认证。现有地质资源与地质工程硕士学位授权一级学科及矿产普查与勘探、非常规油气地质与勘探、油气田开发地质、地球探测与信息技术、地质工程和矿物学·岩石学·矿床学6个硕士授权点年均在读本科学生1000余人，研究生200余人，外国留学生10余人。现有资源与环境1个工程硕士学位授权学科，该学科在读研究生100余人。学生毕业主要面向国有大中型石油地矿企事业单位，从事工程技术设计、科研和管理等工作，多年来，毕业生就业率一直保持在95%以上。实验室面积约7700平方米，拥有大型科研仪器18台套，大型专业软件4套，各类标本1万余件，设备总值3800余万元。地震资料处理解释系统、高分辨率场发射扫描电镜、油气成藏综合模拟平台等达到国际先进水平。

学院现有教职工110人，专任教师95人，其中教授、副教授及高级工程师共49人，具有博士学位的教师90人，占94%。教师中有享受国务院政府津贴专家2人、入选国家“新世纪百千万人才工程”1人、教育部“新世纪优秀人才支持计划” 1人、陕西省有突出贡献专家1人、陕西省“三五” 人才1人、陕西省教学名师2人。另有特聘中国科学院院士1人，美国科学院院士1人，兼职教授和兼职研究生指导教师30余人。

学院科研实力雄厚，科研特色鲜明，科研成果突出。先后承担了国家“973”、 国家“863”、国家科技攻关、国家科技重大专项、国家支撑计划、国家自然科学基金等多项国家级科研项目，以及中石油、中石化、中海油、中化集团、国土资源部、陕西省及相关石油企业等委托的大量科研项目。科研方向主要集中在油气成藏地质学、非常规油气地质与勘探、天然气地质学、沉积学和储层地质学、地球化学、含油气盆地构造学、油气田开发地质学及地震勘探、地球物理测井和综合地球物理勘探等领域。经过多年努力，逐步形成了油气成藏与勘探评价、非常规油气地质评价、油气地球物理综合评价“三大”特色。科研成果获国家科技进步奖、省部级科学技术奖多项。主要科研成果在学术界和石油企业产生了广泛影响，为我国油气勘探开发生产与石油地质科技事业的发展做出了重要贡献。（资料截至2020年3月）