Қазақстан территориясының пайдалы қазбалары жайлы алғашқы мәліметтер XVI ғасырдың екінші жартысында жазылған “Үлкен Сызба Кітапта” келтірілген. Кейбір пайдалы қазбалардың көне өндіріс орындары 1701 жылы орыс зерттеушісі Семен Ремезев құрастырған “Сібірдің сызба кітабы” атаулы еңбегінде көрсетілген. Ал республика территориясын геологиялық тұрғыдан пәрменді түрде зерттеу мәселесіне келер болсақ, мұндай жұмыстар XVIII ғасырдың бірінші жартысында Бірінші Петр патшаның құзырымен жүзеге аса бастаған. Бұл зерттеулер Ертіс өзені алабынан Зайсан көліне дейінгі аралықты, Тарбағатай және Жоңғар Алатауы тау сілемдерін қамтыған. XVIII ғасырдың орта шенінде Ресей Ғылым Академиясы мен Орыс Географиялық Қоғамы әдейі жасақтаған дала экспедициялары Батыс Қазақстан территориясының географиялық және геологиялық ерекшеліктерін жан-жақты зерттеген, бұл жұмыстарды жүзеге асыруда С. Г. Гемелин, С.П. Паллас, И.П. Фальк сияқты көрнекті ғалымдар атсалысқан. Нақ осы жылдар шамасында Қазақстанның Алтай өңірі де біршама тиянақты зерттелген, мұның нәтижесінде күні бүгінге шейін белгілі Риддер – Сокольное және Зырян сияқты полиметалды және алтынды – күмісті кендерді игеру жұмыстары жүзеге аса бастаған.
Қазақстан территориясының географиясын және геологиясын орыс ғалымдары тарапынан зерттеу жұмыстары XIX ғасырдың бірінші жартысында, Ресейдің Наполеонмен соғысы жеңіспен аяқталғаннан кейін, бұрынғыдан да гөрі жандана түсті. Осы зерттеулер нәтижесінде Солтүстік және Орталық Қазақстанның жекелеген аймақтары (И.П. Шангин), Мұғалжар, Шалқар аймақтары, Шалқар аймақтары, Қарақұм өңірі (Э. А. Эверсман), Алтайдың рудалы кендері (А. Гумбольд, Г. Розе) бойынша құнды-құнды жаңа деректер алынды. XIX ғасырдың екінші жартысында Н. А. Северцев пен И. Г. Борщев экспедициялары Қазақстанның батыс өңірінен Доссор мұнай кенін ашты, белгілі зерттеуші П.П. Семенов – Тянь – Шанский Іле және Күнгей Алатау аймағының таулы жүйелерін біршама тиянақты да жан-жақты зерттеді, ал тау-кен инженері А. Р. Влангели Жоңғар Алатауы өңірінің геологиясы мен пайдалы қазбалары жайлы құнды-құнды деректер жинақтады, тіпті ол 1851 жылы Қазақстанның шығыс аймағының (Алтай, Тарбағатай, Қалба, Солтүстік Жетісу) геологиялық картасын құрастырды. Осы кезеңдерден тағы бір маңызды да құнды құжаты – белгілі ғалымдар И.В. Мушкетов пен Г.Д. Романовский құрастырған Түркістанның геологиялық картасы. Карта Қазақстанның біршама ауқымды аймағын қамтиды (Арал өңірі, Қаратау, Тянь-Шань тауларының солтүстік иіндері, Оңтүстік Балқаш өңірі, Тарбағатай т.б.), онда зерттелген аймақтардың геоморфологиясы, тектоникасы, стратиграфиясы, пайдалы қазбалары жайлы деректер келтірілген. Қазақтардың тарихы мен Қазақстанның географиялық ерекшеліктері жайлы тұңғыш басылымдардың бірі болып табылатын А.А. Левшиннің “Қырғыз-қайсақ далаларының тарихы” атаулы құнды еңбегі де нақ осы XIX ғасырда жарық көрді.
XVIII – XIX ғасырларда Қазақстан территориясында жүргізілген геологиялық-географиялық зерттеулер біршама ауқымды аймақтарды қамти тұрса да, бұл зерттеулердің сапалық сипаттары біршама төмен дәрежеде болғандығын атап көрсеткен орынды. Бұл зерттеулерде негізінен жекелеген маршруттарды ғана пайдалану әдісі қолданылды, ал мұның өзі зерттелген территорияның геологиялық құрылысы мен пайдалы қазбалары жайлы толық та жан-жақты мағұлмат алуға мүлдем жеткіліксіз еді. Мәселен, “Ресей географиясы” атаулы топтаманың XVIII томына кіргізілген. А. Н. Седельников құрастырған “Қырғыз өлкесінің геологиялық картасында” тек қана девон және неоген түзілімдері, сол сияқты магмалық жыныстардың кейбір түрлері ғана көрсетілген, ал 1903 жылы П.П. Семенов – Тянь – Шанскийдің басшылығымен жарық көрген “Ресей Толық географиялық хаттама” атаулы көп томдық басылымда Қазақстан “тұздарға ғана мейілінше бай өлке” ретінде сипатталған.
Жоғарыда сөз болған кезеңді шартты түрде Қазақстанда геологиялық ғылым саласы дамуының ерте сатысы деген атаумен оқшаулауға болады.
Республика территориясын геологиялық тұрғыдан зерттеулер XX ғасырдың 20-шы жылдарының бірінші жартысында Қазақстан одақтық социалистік республикалар құрамына кіргеннен бастап біршама күшті қарқынмен дами бастады. Бүгінгі егемен мемлекетіміздің аталған кезеңдердегі тарихы жайлы бүгінгі тұжырымдарымыз әдетте сол кезеңдердің мүлдем келеңсіз сипаттарын ашып беруде, десек те, шаруашылықты дамытудың социалистік жоспарлы әдісі кей ретте біршама прогрессивтік рөл де атқарғанға ұқсайды. Мұның аймағы – XX ғасырдың 20-40-шы жылдарындағы Қазақстан геологиялық ғылымы мен өндірісінің біршама күшті қарқынмен дамуы. Аталған кезеңде геологиялық іс-тәжірибеге енгізілген ең басты жаңалықтардың бірі – жекелеген маршруттарды пайдалану әдісінің жаппай жаңа тәсілге, яғни жоспарлы да пәрменді түрде жүзеге асырылатын аумақтық геологиялық түсірімдер ұйымдастыру әдісімен алмастырылуы. Нақ сол 20-шы жылдардан бастап республиканың өндірістік тұрғыдан ең маңызды деген аймақтары кезек-кезегімен әр түрлі масштабтағы геологиялық түсірім шараларымен қамтамасыз етіле бастады, бұл жұмыстарға Ресейдің ғылыми және өндірістік орталықтары, бірінші кезекте Мәскеу және Санк-Петербург қалалары, Қазақстан территориясының геологиялық ерекшеліктерін зерттеу, ұсақмасштабты және ортамасштабты геологиялық карталар дайындау мақсатында оған ондаған ғылыми экспедициялар, геологиялық партиялар аттандырды. Бұл жұмыстар тез арада-ақ айта қаларлықтай жетістіктерге қол жеткізді. Мұның айғағы – 20-шы жылдардың екінші жартысы мен 40-шы жылдар аралығында Қазақстан территориясында талай-талай жаңа кендердің ашылуы, немесе жаңаша бағалануы. Бұлардың мысалдары ретінде Қоңырат және Бозшакөл мысты-порфирлі руда кендерін, Мұғалжардағы Кемпірсай хромит кенін т.б. келтіруге болады. Ол ол ма, 30-шы жылдардың аяқ шеніне дейін республика территориясының 90% -і миллион масштабтағы, жартысынан көбі жарты миллион масштабтағы, ал төрттен бірі бұлардан ірірек масштабтағы геологиялық түсірім нәтижелерімен көмкерілді.
Сөз болып отырған кезеңде ірі-ірі ұйымдастыру шаралары да жүзеге асырылды, мұның өзі ғылыми-зерттеу және кен көздерін іздеу жұмыстары тиімділігінің еселей артуына қол жеткізді. Мәселен, 30-шы жылдары Қазақ геология-барлау тресті ашылды, ол кейінірек Қазақстандық территориялық геологиялық басқарма болып қайтадан құрылды; 1932 жылы ССРО Ғылым Академиясының Қазақстандық базасы құрылды, бұл құрылымға басшылық жасау аты әлемге әйгілі геолог-ғалым академик А. Д. Архангельский тапсырылды. Кейінірек осы ғылыми құрылым негізінде ССРО Ғылым Академиясының Қазақстандық бөлімшесі құрылып, ол 1946 жылы республиканың жеке Ғылым Академиясы болып отау тікті.
20 — 40-шы жылдардағы республикалық геологиялық ғылым саласының шарықтай дамуы Қазақстанда бір топ тамаша ғалым-геологтардың қалыптасуына жағдай жасады. Олардың қатарына жататындар: Қ. И. Сәтбаев, Р.А. Борукаев, Е. Д. Шлыгин, Ж.А. Айталиев, Г.Ц.Медоев, Г.И.Водорезов, И.И.Бок, А.Қ. Қайыпов, Г.Л. Кушев, В.Ф. Беспалов, Г.Н. Щерба т.б. Республика территориясында ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізуге Санк-Петербургтегі Бүкілодақтық геологиялық институт (ВСЕГЕИ) ғалымдары Н.Г. Кассин, М.П. Русаков, В.П. Нехорошев, Ю.А. Билибин, Н.А. Афоничев ж.б. ғалым-геологтар айтарлықтай үлес қосты. Қазақстанның геологиялық ғылымын дамытуда әсіресе Н.Г. Кассин мен М.П. Русаковтың алатын орындары ерекше. Мәселен, Қазақстан геологиясына қатысты бүкіл деректерді қамтыған “ССРО геологиясы. Шығыс Қазақстан.XX том” атаулы өте маңызды геологиялық басылым 1941 жылы Н.Г. Касиннің басшылығымен жарық көрді.