中国地质图书馆馆史展由两部分组成，第一部分是“馆史寻踪”，第二部分是“跨越发展”。“馆史寻踪”以馆址变迁为主线，介绍了不同时期的馆舍情况，以及与地质图书馆相关的重大历史事件和重要人物。图片生动再现了初创时的北京丰盛胡同3号馆舍、第一个独立馆舍兵马司9号馆舍、抗战前迁宁新建的南京珠江路馆舍、抗战期间在重庆新建的重庆北碚鱼塘湾馆舍、新中国成立后周恩来总理亲自批示在北京甘家口建立的全国地质图书馆馆舍，现用的北京学院路29号馆舍。“跨越发展”以业务发展为主线，主要介绍了信息资源建设、服务模式和业务能力建设等情况。在总结过去经验与成绩的基础上介绍了学科馆员服务、文献情报研究、文献计量分析、地球科学文化研究等业务发展情况，展现了跨入新世纪以来地质图书馆人不断探索创新、谋求发展，为社会经济发展服务的景象。