Der Beginn des systematischen, wissenschaftlichen Sammelns von Mineralen und Fossilien in Berlin ist eng verknüpft mit der Gründung der Berliner Bergakademie durch Friedrich II. Ab 1801 erhielt diese Sammlung die Bezeichnung „Königliches Mineralienkabinett“.
Mit der Gründung der Königlich Preußischen Geologischen Landesanstalt (KPGLA) 1873, der Integration der Bergakademie in jene wurde der systematische Aufbau des Probenarchivs - insbesondere in Zusammenhang mit der geologischen Kartierung Preußens und der Lagerstättenerkundung im In- und Ausland, inkl. der deutschen Kolonien forciert und es begann der Aufbau eines Geologischen Landesmuseums in Berlin. Ihrer Bestimmung nach dienten die Sammlungen in erster Linie als Archiv für das Belegmaterial aus der geologischen Kartierung und der wissenschaftlichen Erkundungsarbeiten. Der geschätzte Gesamtbestand umfasste 1939 ca. 1200 doppelseitige Schränke.
Nach erheblichen Verlusten des Sammlungsbestandes im 2. Weltkrieg, und der Abgabe von großen Teilen der im damaligen Ostteil Berlins befindlichen Sammlungen an das benachbarte Museum für Naturkunde durch die Staatliche Geologische Kommission der DDR hatte sich der Umfang der Sammlungen etwa halbiert. In den Jahren bis 1990 wuchs der Bestand wieder beträchtlich, insbesondere im Rahmen der intensiven und extensiven Rohstofferkundungen im Zentralen Geologischen Institut der DDR (ZGI).
Bei der Übernahme der Sammlungen durch die BGR 1990 lag die Anzahl der Schränke bei ca. 800. Seit 1996 sind die historischen geowissenschaftlichen Sammlungen sehr repräsentativ in Dienstbereich Berlin-Spandau in den ehemaligen Stallungen eines preußischen Kasernenkomplexes untergebracht. Die Digitalisierung und virtuelle Nutzbarmachung des umfangreichen Sammlungsbestandes für Wissenschaft und Öffentlichkeit stehen seither im Fokus der Arbeiten. Stand 2023 sind ca. 65 % des Bestandes online recherchierbar.