地球科学学院前身是东北石油学院石油勘探系，是1960年建校伊始创办的主干系之一。1975年更名为大庆石油学院石油勘探系，2001年更名为大庆石油学院地球科学学院，2010年更名为东北石油大学地球科学学院。

　　  学院下设5个教学科研机构（资源勘查工程系、勘查技术与工程系、地质学系、油气资源勘查与应用研究所、地球科学实验中心）和2个管理机构（办公室和学生工作组）。学院拥有地质资源与地质工程工学博士学位授权一级学科点（省重点学科）和博士后科研流动站，3个博士学位授权点（矿产普查与勘探、地质工程、地球探测与信息技术），6个硕士学位授权点（矿产普查与勘探、地质工程、地球探测与信息技术、地质学、地球化学、地球物理学），2个省领军人才梯队（矿产普查与勘探、地质工程）。

　　  学院在职教职工115人，其中专任教师104人、管理人员11人。其中正高级职称39人、副高级职称41人。具有博士学位教师76人，具有国外访问经历教师17人。博士生导师19人、硕士生导师65人。拥有国务院特殊津贴专家2人，教育部新世纪优秀人才1人。龙江学者特聘教授3人、青年学者1人，黑龙江省杰出青年科学基金获得者3人，黑龙江省领军人才梯队带头人2人、后备带头人4人，黑龙江省政府津贴专家2人，黑龙江省教学名师1人，黑龙江省优秀教师1人，黑龙江省模范教师1人，黑龙江省“五一劳动奖章”获得者1人，孙越崎青年科技奖获得者1人，省高校青年学术骨干1人，CNPC优秀教师4人；校级十佳教师10人，获校级教学质量优秀奖4人。此外，拥有双聘院士1人、特聘教授4人、兼职教授3人、客座教授4人。

　　  学院拥有2个省级高校科技创新团队（油气成藏与保存、断裂变形封闭性及与流体运移），拥有1个省部共建国家重点实验室培育基地（非常规油气成藏与开发），1个省重点实验室（油气成藏机理与资源评价）和3个CNPC重点实验室（断裂控藏、天然气保存与破坏机理、油气地球化学）。拥有1个国家级实验教学示范中心（石油工程与地质国家级教学实验示范中心），1个国家级大学生校外实践教育基地（河北柳江盆地国家级理科实践教育基地），2个省级教学团队（油气藏形成组研究生优秀导师团队、资源勘查工程教学团队），1个省级实验教学示范中心（油气资源勘查）、1个省级虚拟仿真实验教学中心（油气成藏与勘探），1个校级研究生创新实践平台（石油地质类）。此外，建有辽宁兴城、松辽盆地周边野外地质实习、大庆油田生产实践教学基地和中国石油勘探开发研究院、东方地球物理公司研究院等7个研究生联合培养与创新实践基地。地球科学学院是东北石油大学最具实力和特色的学院之一。

　　  学院在建设和发展过程中，不断开展国际化合作交流以加强人才培养力度。近五年举办大型国际、国内学术会议6次，海外参会人数达40人次，特邀国外知名专家和教授14人，其中做讲座报告12人次。先后派遣青年教师17人到国际知名大学和科研机构进行海外访问交流，包括英国帝国理工大学，澳大利亚西澳大学，美国德州农工大学、宾夕法尼亚州立大学、佐治亚理工学院，加拿大卡尔加里大学、里贾纳大学，瑞典乌普萨拉大学，奥地利莱奥本矿业大学，新西兰奥克兰大学等。通过国外交流访学已经与各访问机构建立了合作培养研究生机制，平均每年合作培养博士和硕士研究生3-6人。